Unidad 6: Soluciones - Tipos, Proceso y Factores, Diapositivas de Química

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Unidad 6

SOLUCIONES

Prof. Adjunto. María Laura Faroppa

 Tipos de disoluciones: Soluciones verdaderas y dispersiones.

 Soluciones verdaderas: Soluto y solvente- Unidades físicas y

químicas de concentración- Estequiometria de soluciones-

Ecuaciones iónicas. Iones en solución acuosa. Electrolitos y no

electrolitos- Solubilidad: efecto de la temperatura y de la

presión.

Propiedades Coligativas y ley de Raoult.

 Sistemas coloidales: Clasificación- Propiedades que los

diferencia de las soluciones verdaderas: mecánicas, ópticas y

eléctricas- Estabilidad de los coloides.

 (^) Formada por dos componentes:

y

Criterios para determinar cual es el st y cual el sv:

1. Solvente al componente de mayor proporción.
2. Solvente al componente cuyo estado de agregación coincide con el de la solución.
3. Cuando hay agua entre sus componentes, éste es el solvente.

Solución

Soluto (st)

Solvente (sv)

Sólido

Líquido

Gas

Clasificación de las soluciones

según su estado de agregación

La espontaneidad del proceso depende de:  (^) Cambio energético

 (^) Cambio en el grado de desorden del sistema.

Los sistemas evolucionan espontáneamente en la dirección de minimizar su energía y aumentar el grado de desorden.

La disolución es un estado mas desordenado que soluto y solvente por separado. Algunos procesos de disolución son exotérmicos (se libera energía (Ej: HCl en agua), en este caso, será espontánea la disolución desde el punto de vista energético y por el grado de desorden. En las disoluciones endotérmicas (Ej: NaCl en agua), el aumento del grado de desorden explica la espontaneidad del proceso.

Análisis termodinámico del proceso de

disolución

 (^) Es probable que dos sustancias cuyas fuerzas intermoleculares sean del mismo tipo y magnitud, sean solubles entre sí. Ej: CH 4 en C 6 H 6. (Fuerza de dispersión) y Etanol en agua (Pueden hacer puente de hidrógeno).

 (^) ¿Por qué las sales se disuelven en agua?

Porque los iones se estabilizan en solución por la hidratación que implica interacciones ión-dipolo. Solvatación: es el proceso mediante el cual un ión o una molécula es rodeada por las moléculas del solvente, distribuidas en forma específica. Si el solvente es agua, el proceso se llama Hidratación

Dicho: ¨ lo semejante disuelve lo

semejante¨

 (^) Indica la cantidad de soluto que hay en un volumen dado de masa de

solución o solvente.

(st) soluto (sv) solvente (sc) solución

%m/m= g (st) ………100 g (sc) %m/v= g (st) ……… 100 ml(cm3) (sc) %v/v= ml (st) ………100 ml (sc) g/l= g (st) ……………1000 ml(I) (sc) ppm= mg (st) ………1 Kg (sc) (aproximadamente mg/l)

Molaridad (M)= moles(st)………………1000 ml (sc) Molalidad (m)= moles (st)……………… 1000 g (sv) Normalidad (N)= equivalentes(st) ……1000 ml (sc) Fracción molar(X)= moles(st)………… Moles totales(nT)

Unidades de concentración (cuantitativa)

Unidades Físicas^ Unidades Físicas

Unidades Químicas^ Unidades Químicas

 (^) Eqg ácido = PM ácido

Número de H

Ejemplos

Eqg de H 2 SO 4 = 98/2 = 49g

Eqg de HCL= 36,5/1 = 36,5g

Calculo de Eqg de un ácido

Calculo de Eqg de una sal

 (^) Eqg sal = PM sal

carga de cationes o aniones

Ejemplos

Eqg de NaCl= 58,5/1 = 58,5g

Eqg de CaCO 3 = 100/2 = 50g

Egg de Al 2 (SO 4 ) 3 = 342/ 6 = 57g

N = M x n° de eq/mol

Relación entre normalidad y

Molaridad

La normalidad de una solución será siempre igual o mayor que la molaridad.

La normalidad de una solución será siempre igual o mayor que la molaridad.

Ejemplos: HCl 1 M; NaOH 1M

Las sustancias que contienen un equivalente por mol

N = M

Ejemplo: H 2 SO 4 1M

Las sustancias que contienen 2 equivalentes por mol

N = 1 M x 2 = 2

La Normalidad es el doble de la Molaridad

Solución Saturada : es aquella que contiene la

mayor concentración de soluto posible en un volumen de solvente dado y para una temperatura.

Solución No saturada : admiten la disolución de

soluto en las condiciones de la solución. Pueden ser diluidas o concentradas. ◦ (^) Sol. Diluida : concentración lejos de solución saturada ◦ (^) Sol. Concentrada : concentración cerca de la sol. Saturada

Solución Sobresaturada : disolución inestable, y

tendrá una concentración mayor que la solución saturada a la misma temperatura.

 Si se aumenta la presión de un gas en contacto con un líquido,

aumenta el número de colisiones de las moléculas del gas con la

superficie del líquido, aumentando la velocidad de captura de las

moléculas de gas por parte del líquido. La cantidad de gas disuelto

aumenta entonces hasta que la velocidad de escape iguala la

velocidad de captura. Por consiguiente, la solubilidad de un gas

en un líquido aumenta al aumentar la presión.

Factores que afectan la

solubilidad

a1) Solubilidad de un gas en un líquido Efecto de la Presión

a1) Solubilidad de un gas en un líquido Efecto de la Presión

Una bebida gaseosa (en la cual se ha burbujeado CO2) se mantiene a presión mayor que la atmosférica; cuando se quita la tapa, la presión disminuye, la solubilidad del gas se reduce y se produce burbujeo.

 (^) Muchos pares de líquidos son completamente miscibles, esto es, se disuelven uno en el otro en todas proporciones. Entre los ejemplos podemos citar el agua y el ácido acético, el agua y el glicerol, el benceno y el tolueno, agua y etanol. En estos casos, no existe el punto de saturación.  (^) Existen otros pares de líquidos que sólo son parcialmente miscibles ; cada uno se disuelve en el otro hasta cierto grado, produciendo fenómeno de saturación. Ej: agua y éter dietílico, a 25ºC el agua disuelve 5.9% en peso de éter.  (^) Pares de líquidos calificados no miscibles. Por ejemplo, agua y tetracloruro de carbono.

Factores que afectan la

solubilidad

b) Solubilidad de pares de líquidos^ b) Solubilidad de pares de líquidos

En general, no es posible llegar a cualquier generalización confiable acerca de la influencia de la temperatura sobre la solubilidad de líquidos en líquidos. En algunos casos, la solubilidad aumenta con un aumento de la temperatura, en algunos casos disminuye, y en otros hay muy poco efecto. La solubilidad de líquidos se afecta poco con la presión.

 La regla general dice: si durante la disolución de una sustancia

se desprende calor, la solubilidad disminuye al aumentar la

temperatura; si se absorbe calor, la solubilidad aumenta con la

temperatura.

La solubilidad de la mayoría de las sales aumenta con la temperatura

Factores que afectan la

solubilidad c1) Solubilidad de sólidos en líquido Efecto de la Temperatura

c1) Solubilidad de sólidos en líquido Efecto de la Temperatura