Manejo de Soluciones: Concentraciones y Diluciones Práctica No. 4 Preparado por: Victor Soto

Soluciones Definición Propiedades Ionización y electrolitos Ácidos, bases y sales pH Soluciones

Las soluciones son sistemas formados básicamente por dos componentes: solvente y Soluto. El soluto se encuentra en menor proporción. La masa total de la solución es la suma de la masa de soluto mas la masa de solvente. Soluciones

 Soluto es aquel componente que se encuentra en menor cantidad y es el que se disuelve.  El soluto puede ser sólido, líquido o gas, como ocurre en las bebidas gaseosas, donde el dióxido de carbono  se utiliza como gasificante de las bebidas. El azúcar se puede utilizar como un soluto disuelto en líquidos (agua). Solvente es aquel componente que se encuentra en mayor cantidad y es el medio que disuelve al soluto.  El solvente es aquella fase en que se encuentra la solución. Aunque un solvente puede ser un gas, líquido o sólido, el solvente más común es el agua.

Molaridad (M):  Es el número de moles de soluto contenido en un litro de solución. Una solución 4 molar (4 M) es aquella que contiene cuatro moles de soluto por litro de solución. Molaridad

Tres tipos de electrolitos Electrolitos debiles Electrolitos fuertes No-electrolitos

Es aquella sustancia que no se disocia en iones, sino que permanece como una molécula. Al no tener iones, no es buen conductor de corriente. No-electrolitos

Son sustancias que se ionizan parcialmente Son sustancias que se ionizan parcialmente. Por esta razón, pueden conducir energía pero no tanta como un electrolito fuerte. Electrolitos débiles

Son aquellos compuestos que al esta en presencia de agua, se disocian en iones (ionización). Estas soluciones son buenos conductores de energía. Electrolitos fuertes

Ecuación iónica: electrolito fuerte MgCl2 (s) Mg2+ (aq) + 2 Cl- (aq) H2O Ecuación iónica: electrolito fuerte

Ecuación iónica: electrolito débil H2O HC2H3O2 (aq) H+ (aq) + C2H3O2- (ac) Las flechas dobles indican que el proceso es reversible. Ecuación iónica: electrolito débil

Unidades de concentración -Solvente (mayor cantidad) Composición de las disoluciones -Soluto (menor cantidad) Pueden ser uno o varios CONCENTRACIÓN: es la cantidad de soluto disuelta en un disolvente. -Molaridad. -molalidad. -Fracción molar. -Porcentaje en peso. -Gramos por litro. Unidades de concentración

La concentración es la relación que existe entre la cantidad de soluto y la cantidad de solución o de solvente. Esta relación se puede expresar de muchas formas distintas. Concentración

El concepto de mol es uno de los más importantes en la química El concepto de mol es uno de los más importantes en la química. Su comprensión y aplicación son básicas en la comprensión de otros temas. Es una parte fundamental del lenguaje de la química. MOL- Cantidad de sustancia que contiene el mismo número de unidades elementales (átomos, moléculas, iones, etc.) que el número de átomos presentes en 12 g de carbono 12. Moles y Molaridad

Volumen de disolvente (en litros) Unidades de concentración Moles de soluto (M) = 1- Molaridad (moles/L) Volumen de disolvente (en litros) Moles x masa atómica = g

Kilogramo de disolvente Unidades de concentración Moles de soluto 2-Molalidad (m) = (moles/Kg) Kilogramo de disolvente Moles de soluto 3-Fracción molar (x) = Moles totales Gramos de soluto 4-Por ciento en peso (%) = x 100 gramos de disolución Gramos de soluto 5-Gramos por litro (g/l) = 1 litro de disolución

Diluciones Partiendo de soluciones concentradas, se pueden obtener otras menos concentradas por dilución. Para ello se toma una parte de la solución concentrada y se le añade disolvente. El número de moles de soluto no cambia. Número de moles= M x V (litros) Minicial Vinicial = Mfinal Vfinal Ejemplo: Queremos preparar 250ml 0.10M deCuSO4 Tenemos CuSO4 1.0M El numero de moles permanece constante antes y despues de la dilucion. Vinicial= (0.1M)(250ml) 1.0M Vinicial=25ml

Ácidos fuertes y débiles Los ácidos fuertes son aquellos ácidos que, en una solución acuosa están casi completamente disociados en H+ (aq) y el anión que lo acompañe. Ácidos fuertes y débiles

Ácidos fuertes y débiles Los ácidos débiles son aquellos ácidos que, en una solución acuosa no se disocian completamente H+ (aq) y el anión que lo acompañe. Ácidos fuertes y débiles Acido débil

Existen pocas sustancias que se consideran ácidos o bases fuertes: Ácidos y bases fuertes

Las sales son compuestos iónicos formados por un catión distinto al Ion hidrógeno (H+). Las sales se forman cuando los ácidos reaccionan con las bases. Sales

pH Grupo químico responsable de la acidez: H+ Grupo químico responsable de la basicidad: OH- Una solución es ácida cuando [H+] > [OH-] Una solución es básica cuando [H+] < [OH-] Una solución es neutra cuando [H+] = [OH-] Definimos pH = -log([H+]) Definimos pOH = -log([OH-]) pH

El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidronio [H3O]+ presentes en determinadas disoluciones. La escala del pH va desde 0 hasta 14. Los valores menores que 7 indican el rango de acidez y los mayores que 7 el de alcalinidad o basicidad. El valor 7 se considera neutro. Matemáticamente el pH es el logaritmo negativo de la concentración molar de los iones hidrogeno o protones (H+) o iones hidronio (H3O). pH

Debido a la reversibilidad de transferencia del H+, el HA se comporta como acido y como base.

El agua actúa como acido o base, dependiendo de con quien lo mezcles Ácidos y bases fuertes HCl + H2O H3O+ + Cl- Acido Base KOH + H2O K+ + OH- + H2O El agua actúa como acido o base, dependiendo de con quien lo mezcles Ácidos y bases débiles NH3 + H2O NH4+ + OH- Base Acido Acido Base HClO2 + H2O H3O+ + ClO2- Acido Base Base Acido Reaccion reversible

Acido Base Dona H+ Recibe H+ Fuerte 100% Debil Bajo % Debil Bajo % Fuerte 100% Reaccion reversible Se logra un equilibrio

http://group. chem. iastate http://group.chem.iastate.edu/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/stoichiometry/acid_base.html