DISPERSIONES “Sistema de dos o más sustancias (líquido, sólido o gaseoso) en la que una está distribuida uniformemente en la otra” Sustancia Dispersa = La que se divide Sustancia Dispersante = La que divide

CARACTERÍSTICAS DE SUS PARTÍCULAS DISPERSIONES TIPO CARACTERÍSTICAS DE SUS PARTÍCULAS NOMBRE TAMAÑO VISIBILIDAD ESTABILIDAD EJEMPLOS Suspensión o Emulsión Partículas Mayor a 10.000 Å Al ojo humano Inestable - Agua turbia - Aceite en agua Dispersión Coloidal Micelas Entre 10 y 10.000 Å Al microscopio electrónico Estable (Efecto Tyndall) - Clara de huevo - Cola de carpintero Soluciones Molécula ó ión Entre 1 y 10 Å Invisible Azúcar en agua Sal en agua Å = Angström = 10-8 cm (En un cm caben 100 millones de angstroms) un (En un metro, 10.000 millones de angstroms)

SOLUCIÓN CONCENTRACIÓN “Solución es la mezcla homogénea de dos o más sustancias” CONCENTRACIÓN “Concentración es la cantidad de soluto en una solución” SOLUCIÓN SATURADA SOLUCIÓN SOBRESATURADA - Contiene la máxima cantidad de soluto a determinada temperatura - Contiene más soluto del que puede contener para determinada temperatura. - Es rara, se la obtiene calentando, disolviendo el máximo del soluto y dejando enfriar.

TIPOS DE CONCENTRACIÓN EJEMPLO Físico (%) Porcentaje en peso Gramos de soluto en 100 cc de solución Químico Molaridad Número de moles de soluto en 1 litro de solución Normalidad Número de equivalentes gramo de soluto en 1 litro de solución

PORCENTAJE EN PESO (%) “Es el número de gramos de soluto por cada 100 gramos de solución”. CONCENTRACIÓN PESO DEL SOLUTO PESO DEL DISOLVENTE PESO DE LA SOLUCIÓN 10 % 10 g 90 g 100 g 20 % 20 g 80 g 35 % 35 g 65 g 50 % 50 g

PORCENTAJE EN PESO (%) Si deseamos hacer cálculos con cantidades como doble, triple, mitad, cuarta parte, etc. solo hacemos los cálculos mentales necesarios de doble, triple, mitad, cuarta parte, etc. Pero veamos la fórmula, que nos ayuda a hacer cálculos con números que no son fáciles de manejar, la fórmula es la siguiente: Formula 1 % = g de soluto X 100 % g de solución

Podemos tomar dos caminos, el más sencillo: Ejemplo # 1 Si utilizamos 17 g de azúcar en 100 g de solución ¿Cuál será la concentración del azúcar en porcentaje? Aplicamos la fórmula: % = 17 g X 100 % 100 g Podemos tomar dos caminos, el más sencillo: Simplificamos los números 100 (numerador y denominador) y resulta 17 % ó b) Hacemos la operación completa: % = 17 g X 100 % = 17 % Respuesta. La concentración es de 17 % de azúcar en 100 gramos de solución. % = g de soluto X 100 % g de solución

g de soluto = % X g de solución En la práctica la incógnita no solo puede ser el % sino los gramos de soluto ó g de solución, en estos casos debe despejarse la variable que se está buscando, cuidando de que los otros factores cambien de operación cuando pasen al otro miembro. Las otras 2 fórmulas serían: Formula 2 g de solución = g de soluto X 100 % % g de soluto = % X g de solución 100 % Formula 3

Respuesta.- Debo separar 50 g de solución Ejemplo # 2 ¿Cuántos gramos de solución de ácido nítrico al 63 % debo separar de un recipiente si deseo que contenga 31,5 g de ácido nítrico? Utilizamos la Fórmula 2. g de solución = g de soluto X 100 % % Reemplazamos valores y tenemos: g de solución = 31,5 g X 100 % = 50 g 63 % Respuesta.- Debo separar 50 g de solución

g de soluto = % X g de solución 100 % Reemplazamos valores y tenemos: Ejemplo # 3 Deseamos obtener una solución de 35 g de hidróxido de Calcio al 30 % ¿Cuántos gramos de hidróxido de Calcio debo emplear? Utilizamos la Fórmula 3. g de soluto = % X g de solución 100 % Reemplazamos valores y tenemos: g de soluto = 30 % X 35 g de Ca(OH)2 = 10.5 g Respuesta.- Debo emplear 10,5 g de Ca(OH)2

FÓRMULAS CONCENTRACIONES FÍSICAS % = g de soluto X 100 % g de solución 1 g de solución = g de soluto X 100 % % 2 g de soluto = % X g de solución 100 % 3

Molaridad Litro de solución = 1.000 cc de solución “Es el número de moles de soluto contenidos en un litro de solución”. M = mol lit Recordemos qué es un MOL, “Mol es el peso molecular expresado en gramos”, Además nótese que habla de moles en un litro de solución. Algo notorio es que el mol entra en gramos y la solución total (litro de solución) en volumen. Litro de solución = 1.000 cc de solución (Incluye Soluto y solvente)

Veamos unos ejemplos: 1 MOLAR 2 MOLAR ½ MOLAR H2 2 u 2 g 4 g 1 g   PESO MOL CONCENTRACIÓN VOLUMEN FÓRMULA MOLECULAR (PM en g ) 1 MOLAR 2 MOLAR ½ MOLAR SOLUCIÓN H2 2 u 2 g 4 g 1 g 1.000 cc ó 1 litro H2O 18 u 18 g 36 g 9 g H2SO4 98 u 98 g 196 g 49 g HNO3 63 u 63 g 126 g 31.5 g

El mol entra en gramos y la solución en volumen. Para una solución 1 M, se calcula el soluto y se echa a un recipiente, luego un poco de agua para disolverlo y finalmente más agua hasta completar al litro. Para un litro de solución 1M, 2M, 3M, ½ M, 1/3 M ó ¼ M 1 mol, 2 moles, 3 moles ó ½ mol, 1/3 mol ó ¼ mol en un litro de agua respectivamente. Para otras concentraciones y volúmenes debemos basarnos en la fórmula ya expuesta.

Ejemplo # 1 ¿Cuál es la molaridad de 3 litros de solución que contiene 6 moles de soluto? M = 1 mol 1 litro Formula 1 M = 6 mol M = 2 3 litro

Ejemplo # 2 Tengo 0.5 litros de una solución 3 M ¿Cuántos moles de soluto contendrá? mol = M • litro mol = 3 M • 0.5 litros mol = 1.5 Formula 2

Ejemplo # 3 Dispongo de 6.5 moles de soluto ¿Cuántos litros de solución 3 M puedo preparar? Formula 3 lit = mol M lit = 6.5 moles lit = 2.16 3M

Para tener muy en cuenta: - Leer cuidadosamente el problema. Entender qué es lo que pide. Despejar correctamente la incógnita. No olvidar el cambio de signos cuando una de las variables cambia de miembro.

g de un mol del compuesto En algunos problemas se trabaja con gramos de soluto, para lo que la fórmula requiere cierta aclaración. Molaridad g que pide el problema M = . g . Lit x (g/mol) g de un mol del compuesto Volumen de la solución

Ejemplo # 4 4 litros de una solución contienen 200 g de cloruro de sodio. ¿Cuál será la molaridad de la solución? Formula 4 M = . g . lit X (g/mol) M = . 200 g NaCl _ . 4 lit X 58.5 g NaCl/mol M = 0,85

Ejemplo # 5 Necesito preparar 80 ml (0.08 lit) de solución 1.8 M ¿Cuántos gramos de RaCl2 serán necesarios? Formula 5 g = 1.8 M X 0.08 lit X 297.5 g RaCl2 /mol g = M • lit (g/mol) g =42,84 g de Ra Cl2

Ejemplo # 6 Se utilizaron 49 g de H2SO4 para preparar una solución 0.5 M. ¿Cuál ha sido el volumen de la solución? Fórmula 6 lit = . g . M * (g/mol) lit = 49 g H2SO4 . = 1 lit 0.5 M / lit X 98 g H2SO4

FÓRMULAS MOLARIDAD (QUÍMICA) 1 2 3 mol = M • litro lit = mol M M = 1 mol 1 litro 6 4 5 M = . g . lit X (g/mol) g = M • lit (g/mol) lit = . g . M * (g/mol)

Normalidad M = mol lit N = eq lit Es el número de Equivalentes Gramo de soluto contenidos en un litro de solución. N = eq lit Vamos a aclarar lo que es equivalente gramo, “es el peso molecular dividido entre la valencia del compuesto”, en este caso también se habla de un litro de solución, es decir, soluto + disolvente = 1.000 cc. Cada compuesto tiene su valencia, de acuerdo a la función a la que pertenece, la siguiente tabla nos va a aclarar.

VALENCIA DEL COMPUESTO FUNCIÓN FÓR MULA VALENCIA DEL COMPUESTO VALEN CIA MOL (PM en g) Eq Óxido Ca O Valencia total del metal 2 56 g 28 g Anhídrido Cl2 O3 Valencia total del no metal 6 119 g 19.8 g Hidróxido Pt (OH)4 Valencia del metal 4 263 g 65.7 g Ácido H NO3 Número de hidrógenos 1 63 g Sal Al2 (SO4)3 342 g 57 g

Litro de solución = 1.000 cc de solución Como en el caso anterior el Eq entra en gramos y la solución en volumen. Litro de solución = 1.000 cc de solución Esto es que, para preparar una solución, por ejemplo 1 N, se debe calcular el soluto y echarlo a un recipiente, luego recién agua para disolverlo y al final más agua hasta completar el litro.   Si se trata de preparar un litro de una solución 1 N, 2 N, 3 N, ½ N, 1/3 N. ó ¼ N, solo habrá que utilizar 1 eq, 2 eq, 3 eq, 1/2 eq, 1/3 eq ó 1/4 eq, en un litro de solución, respectivamente. Para mayores o menores concentraciones y volúmenes debemos basarnos fórmulas.

FÓRMULA PM VALEN. Eq CONCENTRACIÓN VOL. TOT 1 N 2 N ½ N ¼ N CaO 56 g 2 28 g 28 56 14 7   1.000 cc ó 1 litro Cl2O3 119 g 6 19.8 g 19.8 39.6 9.9 4.98 Pt(OH)4 263.5 4 65.7 g 65.7 131.4 32.8 16.4 HNO3 63 g 1 63 126 31.5 15.75 Al2(SO4)3 342 57 g 57 114 28.5 14.25

Ejemplo # 1 Una solución de 1,25 litros contiene 2,5 equivalentes de soluto. ¿Cuál será la normalidad de esa solución? Formula 1 N = 2.5 eq = 2 eq N = 2 1.25 lit lit N = eq lit

Ejemplo # 2 Tengo 2,2 litros de solución 1,2 N ¿Cuántos equivalentes de soluto contiene? Formula 2 eq = 1,2 eq/lit X 2,2 lit N = 2.64 eq = N . lit

Ejemplo # 3 Dispongo de 3 equivalentes de soluto. ¿Cuántos litros de solución 2 N puedo preparar? Formula 3 lit = eq N lit = 3 eq = 1.5 lit lit = 1.5 2 eq/lit

En algunos problemas se trabaja con Eq en gramos de soluto, para lo que la fórmula requiere cierta aclaración. N = . g . lit x (g/eq)

Ejemplo # 4 Tengo una solución de 100 cc que contiene 16.8 g de CaO ¿Cuál será su normalidad? N = g = lit = (g/eq) = ? DATOS 16,8 g de CaO 0,1 lit 28 g Formula 4 N = . g . lit x (g/eq) N = 16.8 g de CaO = N=6eq/lit N=6 0.1 lit x 28 g CaO/eq

Formula 5 g = N x lit x (g/eq) Ejemplo # 5 Se requiere preparar 250 cc (0.25 lit) de una solución 1.8 N ¿Cuántos gramos de NaOH serán necesarios? N = 1,8 n g = ? lit = 0,25 lit (g/eq) = 40 DATOS Formula 5 g = N x lit x (g/eq) g =1.8 N x 0.25 lit x 40 g NaOH/eq g = 18

Ejemplo # 6 ¿Cuál es el volumen de una solución 0.5 N que contiene 8 g de Li2O? Fórmula 6 lit = . g . N x (g/eq) lit = _ 8 g de Li2O _ = N = 0.53 lit 0.5 N x 30 g Li2O/eq

FÓRMULAS NORMALIDAD (QUÍMICA) 1 2 3 eq = N • litro lit = eq N N = eq_ 1 litro 6 4 5 M = . g . lit X (g/eq) g = n • lit (g/eq) lit = . g . N * (g/eq)