Solubilidad y Soluciones

Mezclas Homogéneas SOLUBILIDAD Gaseosas Sólidas Líquidas Solvente o Disolvente: Sustancia que está presente en mayor cantidad. Soluto: Todos los otros componentes que se encuentran disueltos en el disolvente, generalmente se encuentran en menor proporción. Se define como la cantidad máxima, de SOLUTO, que se disolverá en una cantidad determinada de DISOLVENTE y producirá un sistema estable a una temperatura específica. Ej. 35,7 g de NaCl en 100 g de H2O a 0º C SOLUBILIDAD

Solución Sobresaturada Soluciones Inestables Solución Saturada Solución Insaturada 10.0 g de NaCl en 100 g de H2O a 0º C Solución Sobresaturada 45.0 g de NaCl en 100 g de H2O a 0º C Soluciones Inestables

SOLUBILIDAD Y PROPIEDADES ELÉCTRICAS   No electrolito Ejemplo: Alcoholes (R-OH) b. Electrolitos                Fuertes Ejemplos: ►     Todos los compuestos de fórmula MaXb donde M es un metal y X es no metal. ►     Todos los ácidos fuertes: HCl, HBr, HI, HNO3, H2SO4*, HClO4 ►     Todas las bases fuertes: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2, Sr(OH)2 * Solo el primer protón de H2SO4 es fuerte. ii. Débiles ► ácidos débiles inorgánicos: HF, HNO2, HClO2, HClO, H2SO3, H3PO4 y otros ácidos no incluidos entre los fuertes de arriba. ► ácidos orgánicos: RCOOH (ácido acético, ácido fórmico y otros) ► Bases débiles: NH3, RNH2

2. REGLAS DE SOLUBILIDAD EN AGUA a) Solubles   a) Solubles ► Todos los nitratos (NO32-), acetatos (CH3COO-) y todos los cloratos (ClO3-) son solubles ► Todas las sales de los metales alcalinos (Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+) y el ión amonio (NH4+) son solubles ► Todos los cloruros (Cl-), bromuros (Br-) y yoduros (I-) son solubles, Excepto los de: plata (Ag+ ), plomo (Pb+2) y mercurio (Hg+2, Hg2+2)  ►Todos los sulfatos (SO4-2) son solubles, Excepto los de: calcio (Ca+2), estroncio (Sr+2), bario (Ba+2), plomo (Pb+2), plata (Ag+) y mercurio (I) (Hg2+2) b) Insolubles ► Todos los sulfuros (S-2), carbonatos (CO3-2), sulfitos (SO3-2) y fosfatos (PO4-3) son insolubles Excepto los de: los metales alcalinos y el ión amonio. ► Todos los hidróxidos (OH-) son insolubles excepto los de los metales alcalinos y el de bario (Ba+2). El Ca(OH)2 y el Sr(OH)2 son poco solubles.

Unidades de Concentración. Porcentaje Peso / Peso (%P/P): Porcentaje Peso / Volumen (%P/V): Porcentaje Volumen / Volumen (%V/V):

Unidades de Concentración. Fracción Molar (X): Molaridad (M): Molalidad (m):

Equilibrio Químico

Ley de Acción de Masas y Constante de Equilibrio. R  P R  P  Eq.

N2O4(g) 2NO2(g)   N2O4(g) NO2(g) Ley de Acción de Masas: Para una reacción en equilibrio a temperatura constante, una relación determinada entre las concentraciones de reactivos y productos tiene un valor constante K.  

Considerando la ecuación del gas ideal y V, T constantes. N2O4(g) 2NO2(g)   Considerando la ecuación del gas ideal y V, T constantes. > 1, La reacción estará desplazada hacia los productos  [P] > [R] Kc o Kp < 1, La reacción estará desplazada hacia los reactivos  [P] < [R]

Dependencia de la Estequiometría de Reacción: N2O4(g) 2NO2(g)   ½N2O4(g) NO2(g)  

Equilibrios que involucran al solvente:    

Equilibrios múltiples: Si una reacción puede ser expresada como la suma de dos o más reacciones, la constante de equilibrio para la reacción global está dada por el producto de las constantes de equilibrio de las reacciones individuales.   (+)

Predicción de la Dirección de una Reacción Química. Cuociente de Reacción (Q): Corresponde al valor obtenido al reemplazar las concentraciones iniciales en la expresión matemática de la constante de equilibrio. Qc < Kc Qc = Kc Qc > Kc La Rx. se desplaza hacia los PRODUCTOS La Rx. se desplaza hacia los REACTANTES Qc < Kc  Qc = Kc  Qc > Kc Concentraciones iniciales de equilibrio

Factores que Afectan el Equilibrio Químico. Principio de Le – Châtelier: Cuando un sistema en equilibrio experimenta una perturbación externa, este se modificará alcanzando una nueva condición de equilibrio de modo de cancelar en forma parcial dicha perturbación. Perturbación: Concentración. Presión. Volumen. Temperatura.

Hasta alcanzar nueva condición de equilibrio Cambio en la concentración de un participante: Adición de un reactivo o extracción de un producto, desplaza el equilibrio hacia los productos hasta que se alcance una nueva condición de equilibrio. Adición de un producto o extracción de un reactivo, desplaza el equilibrio hacia los reactivos hasta que se alcance una nueva condición de equilibrio. Cambios de presión y volumen: Sólo afecta a aquellos equilibrios donde a lo menos participa una especie gaseosa ya sea como reactivo o como producto. Cambios de presión y volumen afectan la concentración del gas sacando al sistema de su condición de equilibrio. Este reaccionará hasta alcanzar una nueva condición de equilibrio. Qc < Kc  Qc = Kc  Qc > Kc Hasta alcanzar nueva condición de equilibrio

(del punto de vista de la formación de producto) Cambio de Temperatura: Afectan el valor de la constante de equilibrio, depende de la naturaleza de la reacción. Reacciones Exotérmicas: Un aumento de la temperatura desplaza el equilibrio hacia los reactivos y una disminución de la temperatura lo hará hacia los productos. Reacciones Endotérmicas: Un aumento de la temperatura desplaza el equilibrio hacia los productos y una disminución de la temperatura lo hará hacia los reactivos. Un aumento de la temperatura favorece a una reacción endotérmica y una disminución de la temperatura favorece una reacción exotérmica (del punto de vista de la formación de producto)