SOLUCIONES

DEFINICIONES Solución - Mezcla homogénea soluto(s) – componente(s) de la solución que se encuentra(n) presente en menor cantidad. disolvente - componente de la solución que se encuentra presente en mayor cantidad y tiene la capacidad de disolver al soluto.

Formas de expresar la concentración de una solución Molaridad = moles de soluto Litros de solución donde … moles = gramos / masa molar

Preparación de solución expresada en Molaridad por pesada directa: Ejemplo: Prepare 100 mL de una solución acuosa, 0.200 M en NaCl (masa molar = 58.44 g/mol) Para calcular los gramos de soluto que se deben pesar: Molaridad x Litros x masa molar= gramos de soluto

Procedimiento para preparar la solución: Se pesan los gramos de soluto que se calcularon. Se obtiene un matraz volumétrico del volumen requerido. Para el ejemplo se necesita un matraz de 100 mL. Echar agua destilada al fondo del matraz. Con un embudo, echar los gramos de soluto ya pesados. Agitar hasta que se disuelva el soluto. Llenar hasta la marca con agua destilada.

Porcentaje en masa: %(w/w) = gramos de soluto x 100 gramos de solución

Porcentaje en volumen: %(v/v) = mililitros de soluto x 100 mililitros de solución

Preparando una solución expresada en porcentaje Ejemplo: Prepare 100 g de una solución al 1.00% (w/w) en NaCl: Gramos de soluto=(gramos de solución) x (%) 100 Se añaden los gramos de agua necesarios para completar los 100 gramos. ¿Cómo se preparan 50 g de una solución al 3.00% en NaOH?

Preparando una solución expresada en porcentaje Ejemplo: Prepare 100 mL de una solución al 1.00% (v/v) en etanol: Mililitros de soluto=(mL de solución) x (%) 100 Se añaden los mL de agua necesarios para completar los 100 mililitros. ¿Cómo se preparan 50 mL de una solución al 3.00% en etanol?

Prepare una solución 2:5 en etanol (Se lee 2 a 5) Se echan 2 mL de etanol por cada 5 mL de agua.

Prepare una solución 2/10 en etanol (Se lee 2 en 10) Se echan 2 mL de etanol y se completa con agua hasta obtener un volumen total de 10 mL.

Fracción molar X = moles de soluto_______ moles totales en la solución

Molalidad m = moles de soluto kg de disolvente

Diluciones Para una solución expresada en molaridad o porcentaje: C1 x V1 = C2 x V2 donde: C1 es la concentración de la solución que ya está preparada V1 es la alícuota que se debe transferir de la solución ya preparada C2 es la concentración de la solución que se va a preparar V2 es el volumen de la solución que se va a preparar

Partes por millón (ppm) ppm = g de soluto___ x 1x 106 g de solución

Partes por billón ppb = g de soluto___ x 1x 109 g de solución

CONCENTRACIÓN DE SOLUCIONES HAGAMOS EJERCICIOS…

¿Qué sucede a nivel molecular para que se forme una solución? La fuerzas de atracción entre las moléculas del soluto y las moléculas del disolvente son tan o más fuertes que las fuerzas de atracción entre las moléculas del soluto mismas y las fuerzas de atracción entre las moléculas del dislvente mismas.

¿Cómo cambia la energía de la solución respecto a las sustancias puras? DH soln = DH 1 + DH2 + DH3 1: separación de las moléculas del soluto 2: separación de las moléculas del disolvente 3: formación de interacciones soluto-dislvente

¿Qué factores determinan si una solución se formará o no en forma espontánea? Energía: Sistemas donde tiende a disminuir el contenido de energía (proceso exotérmico). Desorden: Sistemas donde el desorden tiende a aumentar (aumento en entropía).

¿Qué factores afectan la solubilidad? Interacciones soluto-disolvente Si las fuerzas intermoleculares en el soluto y las fuerzas intermoleculares en el disolvente son similares habrá una mejor solubilidad

¿Qué factores afectan la solubilidad? Efectos de presión En líquidos y sólidos este factor no es importante, pero en soluciones entre líquidos y gases sí. ¿Por qué?

¿Qué factores afectan la solubilidad? Efecto de temperatura Por lo general aumenta la solubilidad con aumento en temperatura. Sin embargo en soluciones con gases es todo lo contario: La solubilidad disminuye con aumento en temperatura. (Ver figs. 13.14 y 3.15)

Propiedades Coligativas Propiedades que sólo dependen de la concentración del soluto y no de la naturaleza de sus moléculas. Las propiedades coligativas no guardan ninguna relación con el tamaño ni con cualquier otra propiedad de los solutos.

Propiedades Coligativas Ley de Raoult : PA= XA P0A Si las interaciones soluto-disolvente son mayores que disolvente-dislvente la presión de vapor del disolvente sobre la solución será menor que la que predice la ley de Raoult. ¿Si las interacciones disolvente –disolvente son mayores que las soluto-disolvente?

Propiedades Coligativas Elevación del punto de ebullición de una solución comparada con el disolvente puro si el soluto es no volátil. ¿Por qué? Depresión del punto de fusión de una solución con respecto al disolvente puro si el soluto es no volátil.

FÓRMULAS ΔT ebull. = Kb x m Donde: m = molalidad de la solución Kb = constante ΔT = T ebull. de la solución - T ebull. disolvente ΔT fus. = Kf x m Kf = constante ΔT = T fus. Del disolvente - T fus. solución

¿Qué es ósmosis y presión osmótica? Ósmosis: movimiento neto del disolvente de donde hay mayor cantidad hacia donde hay menor cantidad de moléculas de disolvente. ( por lo tanto se moverá hacia donde haya mayor cantidad de soluto, osea hacia donde esté más concentrada la solución) Presión osmótica: presión necesaria para evitar la ósmosis.

Membranas impermeables semipermeables dialíticas permeables

Coloides Hidrofóbicos Partícula lo suficientemente pequeña como para experimentar movimiento Browniano pero a la vez mucho más grande que las moléculas del medio en que se encuentra. Miden entre 0.2 y 200 nm. Puede ser un sólido, líquido (es decir, una emulsión) o un gas (burbujas). En el caso de coloides sólidos pueden tener distintas geometrías (los coloides más estudiados son esféricos) . Pueden ser de tamaño más o menos uniforme (llamados monodispersos) o con una gran variación de tamaño (polidispersos). Hidrofóbicos

Property True Solution Colloidal Solutions Suspension Size of the particles < 1nm 1– 1000nm >1000nm Nature Homogeneous Heterogeneous Filterability(Diffusion through parchment paper) Particles of true Solution diffuse rapidly through filter paper as well as parchment paper. Colloidal particles pass through filter paper but not through parchment paper. Suspension particles do not pass through filter paper and parchment paper. Visibility Particles of True Solution are not visible to naked eye. Colloidal particles are not seen to naked eye but can be studied through ultra microscope. Suspension particles are big enough to be seen by naked eye. Tyndall effect True Solution does not show Tyndall effect. Colloids shows Tyndall effect. Suspension may or may not show Tyndall effect. Appearance Transparent Translucent Opaque

No es posible porque todos los gases son solubles entre sí.   Fase dispersa Gas Líquido Sólido Fase continua No es posible porque todos los gases son solubles entre sí. Aerosol líquido, Ejemplos: niebla, bruma Aerosol sólido, Ejemplos: humo, polvo en suspensión Espuma, Ejemplos: espuma de afeitado, nata Emulsión, Ejemplos: leche, salsa mayonesa, cremas cosméticas Sol, Ejemplos: pinturas, tinta china Espuma sólida, Ejemplos: piedra pómez, aerogeles, merengue. Gel, Ejemplos: gelatina, gominola, queso Sol sólido, Ejemplos: cristal de rubí

COLOIDES- CLASIFICACIÓN Dispersing medium Dispersed phase Name Solid Solid sol Liquid Gel Gas Solid foam Sol Emulsion Foam Solid aerosol Aerosol