Las disoluciones

Una disolución es una mezcla homogénea de diferentes sustancias Homogénea porque cualquier parte de la mezcla que estudiemos presenta las mismas propiedades físicas y químicas

DISOLUCIONES soluto: sustancia en menor cantidad Una disolución consta de disolvente: sustancia en mayor cantidad El soluto tiende a ocupar todo el volumen

DISOLUCIONES Tipos de disoluciones según el estado de agregación Disolvente Soluto Ejemplo Sólido Aleaciones Metálicas Líquido Amalgamas Gas H2 en Pt Azúcar en agua Alcohol + agua Oxígeno en agua Humo Niebla Aire

DISOLUCIONES Etapas del proceso de disolución

DISOLUCIONES Temperatura La disolución se favorece con Agitación Pulverizando el soluto si es sólido

DISOLUCIONES ¿Cuánto azúcar podemos echarle al café sin que sobre? Esto se llama solubilidad: es la máxima cantidad de soluto que admite una cierta cantidad de disolvente Se puede medir como la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en 100 g de disolvente. Las disoluciones pueden ser: .Diluidas: Si la cantidad de soluto es pequeña en comparación con la cantidad que se puede disolver. .Concentradas: Si la cantidad de soluto se acerca a la cantidad total que se puede disolver. .Saturadas :si se disuelve la cantidad máxima de soluto que en esas condiciones se puede disolver en ese disolvente

DISOLUCIONES La solubilidad depende de la temperatura.

DISOLUCIONES ¡Las disoluciones de gases en líquidos se comportan al revés!

DISOLUCIONES CONCENTRACIÓN DE UNA DISOLUCIÓN

DISOLUCIONES Las disoluciones son mezclas y las sustancias que las forman pueden estar en cualquier proporción La expresión de la composición de la disolución es su concentración Cantidad de soluto Concentración = Cantidad de disolución o de disolvente

DISOLUCIONES Ya conocéis algunas formas de expresar la concentración de una disolución: Tanto por ciento en volumen o en masa = partes de soluto en 100 partes de disolución Gramos/Litro = gramos de soluto en 1 L de disolución

DISOLUCIONES Pero acabas de aprender que en química la cantidad de materia se mide mediante moles por eso hay otras formas de expresar la concentración Molaridad = Moles de soluto Volumen de disolución (L) Molalidad = Moles de soluto Masa de disolvente (Kg) Fracción molar = Moles de soluto Moles totales

Algunas preguntas que soléis hacer…. ¿Cómo calcular la molaridad de una disolución? Dividiendo el número de moles de soluto por el volumen de disolución. Revisa la definición de molaridad Yo puedo pesar o averiguar la masa de soluto, pero ¿cómo se cuántos moles tengo? Basta dividir la masa por la masa molar del soluto. Recuerda lo que es un mol. ¿Cómo se cuántos moles tengo en un volumen dado de una disolución? Multiplica el volumen de disolución (en L) por la molaridad. Revisa la definición de molaridad ¿Cuánta masa de soluto hay en un volumen dado de una disolución? Multiplica el número de moles por la masa molar del soluto. Recuerda lo que es un mol.

TEN EN CUENTA QUE Cuando coges una cantidad de disolución esa cantidad es suma de al menos dos sustancias: soluto y disolvente. La concentración te dice cuánto hay de soluto y cuánto de disolvente en cualquier cantidad de disolución Usar moles o gramos no es más que una cuestión de Unidades un poco especiales, por que la equivalencia moles-gramos depende de la sustancia Cambia el: no lo comprendo por no lo comprendo todavía

PROPIEDADES COLIGATIVAS

Disminución de la presión de vapor. DISOLUCIONES Propiedades coligativas: propiedades de las disoluciones que sólo dependen de su concentración, y no de la naturaleza química de los componentes. Disminución de la presión de vapor. Aumento de temperatura de ebullición. Disminución de la temperatura de fusión. Presión osmótica causante delpaso de disolvente a través de una membrana semipermeable.

DISOLUCIONES Presión de vapor: las moléculas de los líquidos tienden a escaparse a la atmósfera, es la evaporación. Si esto ocurre en un recipiente cerrado llega un momento en que las moléculas que se escapan se compensan con las que regresan al líquido. La presión en el recipiente en ese momento de equilibrio se conoce como presión de vapor. François Marie Raoult (1830-1901) Si miras la presión de vapor del agua verás que a 100 ºC es igual a 1 atm. No es casualidad que el agua hierva a 100ºC a nivel del mar. ¿Qué ocurre en la montaña?

DISOLUCIONES Cuando la presión de vapor alcanza la presión atmosférica el líquido hierve. ¿Entiendes ahora porqué en la olla a presión los garbanzos alcanzan mayor temperatura? Pero también sabes que el agua del mar tarda más en hervir, necesita mayor temperatura ¿Por qué? Fácil: el agua del mar es una disolución de agua y sales y su presión de vapor es menor que la del agua pura: las moléculas del soluto obstaculizan el paso de las moléculas del disolvente hacia la atmósfera.

 p = X s · p° DISOLUCIONES ¿Y cuánto cambia la presión de vapor de la disolución respecto del disolvente puro? F.M. Raoult en 1886 descubrió que hay una relación directa entre la presión de vapor de una disolución y la fracción molar del soluto  p = X s · p° Donde po es la presión de vapor del disolvente puro y Xs es la fracción molar del soluto no volátil.

DISOLUCIONES Por ejemplo: Determina la presión de vapor a 20ºC de una solución obtenida disolviendo en 50 mL de agua a partir de 12,7 g de un soluto molecular (no volátil), cuya masa molar es 254 g/mol. Aplicamos la ley de Raoult:  p = X s · p° Para ello necesitamos conocer primero la fracción molar del soluto Moles del soluto = 12,7/254 = 0,05 Moles de agua = 50/18 = 2,8 (masa de agua 50 g, densidad agua 1 g/mL) Por tanto la fracción molar del soluto será X s = moles soluto moles totales X s = 0,05 0,05 + 2,8 = 0,018 Por tanto la presión de vapor del disolvente bajará  p = X s · p° = 0,018 ·17,54 = 0,022 mmHg presión de vapor del agua a 20º C

 Te = ke m  Tf = kf m DISOLUCIONES ke = Constante ebulloscópica De la misma forma al añadir un soluto no volátil a un disolvente aumenta su temperatura de ebullición. Aumento ebulloscópico  Te = ke m ke = Constante ebulloscópica De la misma forma al añadir un soluto no volátil a un disolvente disminuye su temperatura de congelación. Descenso crioscópico  Tf = kf m kc = Constante crioscópica

DISOLUCIONES Algunas constantes ebulloscópicas y crioscópicas

 Presión osmótica. =M R T Ecuación de van’t Hoff DISOLUCIONES Ósmosis: Flujo de disolvente a través de una membrana semipermeable hacia el seno de una disolución más concentrada. La presión necesaria para detener el flujo: Presión osmótica (p) Membrana semipermeable: Permite que pequeñas moléculas pasen a su través, pero las grandes no.  =M R T Ecuación de van’t Hoff

Membrana semipermeable DISOLUCIONES Soluto Disolvente Membrana semipermeable El paso de nutrientes a través de las paredes celulares (membranas semipermeables) funciona por mecanismos de presión osmótica. Las desaladoras por ósmosis inversa usan este fenómeno para separar el agua de las sales disueltas en ella.

Disoluc. hipertónica (mayor p) (sale agua: crenación) Glóbulos rojos y disoluciones Disolución isotónica (misma p que los fluidos intracelulares de los glóbulos) Disolución hipotónica (menor p) (entra agua y puede causar la ruptura: hemólisis) Disoluc. hipertónica (mayor p) (sale agua: crenación) Suero fisiológico