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Las Disoluciones

¿Qué es una Disolución o Solución ?

¿Qué es una Disolución o Solución ?

La disolución o solución es una mezcla homogénea de 2 o mas sustancias las cuales no reaccionan entre si, cuyos componentes se encuentran mezclados en la misma proporción.

También es la desunión o separación de las partículas de un cuerpo sólido agregando una sustancia liquida, hasta formar una mezcla homogénea.

CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA DISOLUCIÓN

1.- Son mezclas homogéneas.2.- Al disolver una sustancia, el volumen final es diferente a la

suma de los volúmenes del disolvente y el soluto3.- La cantidad de soluto y la cantidad de disolvente se

encuentran en proporciones que varían entre ciertos límites (esta interacción está relacionada con la solubilidad del soluto en el disolvente).

4.- Sus propiedades físicas dependen de su concentración:Disolución HCl 12 mol/L Densidad = 1,18 g/cm3Disolución HCl 6 mol/L Densidad = 1,10 g/cm3

…..Cont.

5.- Sus componentes se separan por cambios de fases, como la fusión, evaporación, condensación, etc.6.- Tienen ausencia de sedimentación,es decir, al someter una disolución a un proceso de centrifugación las partículas del soluto no sedimentan debido a que el tamaño de las mismas son inferiores a 10 Angstrom ( Å ).7.- Sus componentes se unen y se genera el solvente8.- Se encuentran en una sola fase9.- Se mezclan totalmente

Esta clasificación no toma en cuenta la cantidad numérica de soluto y disolvente presentes, y dependiendo de la proporción entre ellos se clasifican de la siguiente manera:1. Disolución diluida: Es aquella en donde la cantidad de soluto que interviene está en mínima proporción en un volumen determinado.2. Disolución concentrada:Tiene una cantidad considerable de soluto en un volumen determinado.

CLASIFICACION DE LAS DISOLUCION

….Cont.

3. Disolución insaturada: No tiene la cantidad máxima posible de soluto para una temperatura y presión dados.

4. Disolución saturada:Tienen la mayor cantidad posible de soluto para una temperatura y presión dadas. En ellas existe un equilibrio entre el soluto y el solvente.

5. Disolución sobresaturada: es la solución en la cual no es posible disolver más soluto.

TIPOS DE SOLUCIONES ( Dependen del estado de agregación del soluto y el solvente)

Concentración de una DisoluciónConcentración de una Disolución La concentración de una disolución es la cantidad física que permite relacionar al soluto con el disolvente, se puede expresar cualitativamente o cuantitativamente.Para expresarla cualitativamentecualitativamente se emplean los términos diluida y concentrada -Diluida: Es una concentración con un soluto relativamente bajo. - Concentrada: Es una concentración con un soluto elevado.

Las Unidades de Concentración son las siguientes:

PORCENTAJE EN MASA( % m/m)PORCENTAJE EN MASA( % m/m)

Es la cantidad de masa de soluto por cantidad total de disolución por 100.

Uso Común del % de MasaUso Común del % de MasaSe usa comúnmente en la resolución de problemas químicos en que se miden volúmenes de disolución.

Formula Formula

% m/m= Masa del soluto (g) x 100% Masa de disolución ( g)

EjercicioEjercicio

Se prepara una disolución disolviendo 13.5 g de glucosa C6H12O6 en 0.100kg. Calcule el % en

masa de soluto en esta disolución.

MOLARIDAD (M)MOLARIDAD (M)

Es la cantidad de soluto en moles por cada litro de disolución.

Uso común de la Molaridad Uso común de la Molaridad La molaridad puede usarse para determinar la

relación que hay entre los iones o moléculas de soluto a moléculas de agua de cualquier

disolución dada. No es necesario que el disolvente sea el agua.

EjercicioEjercicioCalcule la molaridad de una disolución que contiene 441g de HCl disueltos en suficiente agua para formar 1500 ml de disolución.

Formula Formula M= n mol

v Litros

n= w Mm

w= masa de solutoMn= Masa molecular del soluto

MOLALIDAD (m) MOLALIDAD (m)

Es la cantidad de soluto en moles por cada kg de disolvente.

Uso común de la Molalidad

Se usa cuando las disoluciones, particularmente si se hacen en solventes orgánicos, se someten a Tº que causan variaciones significativas en el volumen del soluto.

Formula Formula m = moles de soluto (n)

Kg de disolvente( masa)n= w (g)

Mm(g/mol)n= (moles del soluto)

w= masa de solutoMn= Masa molecular del soluto

EjercicioEjercicio

¿ Cuantos gramos de NaOH se deben agregar a 5000g de agua para preparar una disolucion de 0.100m?

FRACCIÓN MOLARFRACCIÓN MOLAR

Razón del numero de moles de un componente, respecto al numero total de moles

Uso Común de la Fracción Molar Uso Común de la Fracción Molar

Se usa en relación con la presión de vapor de las disoluciones diluidas e ideales de sólidos en líquidos y en el estudio del equilibrio liquido- vapor de las disoluciones de líquidos.-Su valor no depende de la Tº y No tiene Unidades.

FormulaFormula XA= nA

nA + nB…. XB= nB

nA + nB….XC= nC

nA + nB….X= XA + XB+XC = 1 ( La suma de todo tiene que dar 1)

n= numero de MolesABC= componentes

n= w (g) Mm(g/mol)n= (moles del soluto) w= masa de solutoMn= Masa molecular del soluto

EjercicioEjercicio

Una disolución dada contiene 100g de sal(NaCl) y 900g de agua.¿Cuál es la fracción molar de los compuestos de la disolución?

Cinética Química y Cinética Química y Principios del Equilibrio Principios del Equilibrio

QuímicoQuímico

CINETICA QUIMICA La Cinética Química es la rama de la ciencia queestudia las velocidades con que ocurren lasreacciones. • Principales Factores que afectan la velocidad de reacción: ◘ Concentración de reactivos◘ Temperatura◘ Catalizador◘ Área Superficial

Equilibrio QuímicoEquilibrio Químico¿¿ Que es el Equilibrio Químico?Equilibrio Químico?

Es una reacción que nunca llega a completarse, pues se produce en ambos sentidos (los reactivos forman productos, y a su vez, éstos forman de nuevo reactivos).

Cuando las concentraciones de cada una de las sustancias que intervienen (reactivos o productos) se estabiliza se llega al EQUILIBRIO QUÍMICO.EQUILIBRIO QUÍMICO.

Equilibrio de moléculas (H2 + I2 2 HI)

Principio de Le ChâtelierPostulado por Henri-Louis Le Châtelier (1850-1936), químico industrial francés, establece que: Si un sistema químico que en principio esté en equilibrio experimenta un cambio en la concentración, en la temperatura, en el volumen o en la presión parcial, variará para contrarrestar ese cambio.Este principio es equivalente al principio de conservación de la energía.

FACTORES QUE AFECTAN AL EQUILIBRIO QUÍMICOFACTORES QUE AFECTAN AL EQUILIBRIO QUÍMICO

CONCENTRACIÓNCONCENTRACIÓN Si varía la concentración de un sistema que en principio esté en

equilibrio químico, en ese sistema variarán también las concentraciones de sus componentes de manera que se contrarrestaré la primera variación.

Con respecto a su representación mediante una ecuación estequiométrica, diremos que el equilibrio se desplazará a un lado o al otro de esa ecuación (en dirección a un miembro o al otro).

Por ejemplo, si aumenta la concentración de yoduro de hidrógeno en la reacción representada así:

H2 + I2 ←→ 2 HI ocurrirá que habrá más yoduro de hidrógeno que se transforme en

moléculas de hidrógeno y de yodo que lo contrario, y, según esa representación, diremos que esa reacción se desplazará a la izquierda.

Cambio de temperaturaCambio de temperaturaSi aumenta la temperatura en un sistema que en principio esté en equilibrio, ese sistema se reorganizará de manera que se absorba el exceso de calor; y, en la representación estequiométrica, diremos también que la reacción se desplazará en un sentido o en el otro.Hay dos tipos de variación con la temperatura:

Reacción exotérmica: aquella reacción que libera o desprende calor.Por ejemplo:

aA + bB ←→ cC + dD + CalorEn este caso se puede apreciar que si aumenta la temperatura habrá un desplazamiento del equilibrio hacia los reactivos (←); y, si disminuye la temperatura, habrá un desplazamiento hacia los productos (→).

Reacción endotérmica: aquella que absorbe calor.Por ejemplo:

aA + bB + Calor ←→ cC + dDEn este otro caso, se aprecia que la disminución de temperatura afecta a los reactivos, de manera que se produce un desplazamiento del equilibrio hacia éstos (←). En cambio, si aumenta la temperatura, el equilibrio se desplazará hacia los productos (→).

Cambio de Presión Si se eleva la presión de un sistema de gases en equilibrio,

la reacción se desplaza en la dirección en la que desaparezcan moles de gas, a fin de minimizar la elevación de presión.

Por el contrario, si disminuye la presión, la reacción se desplazará en el sentido en que aumenten las moles totales de gas lo que ayudará a que la presión no se reduzca.

Es importante hacer notar que, a bajas temperaturas, la reacción requiere más tiempo, ya que esas bajas temperaturas reducen la movilidad de las partículas involucradas.

En el laboratorio, para contrarrestar ese efecto se emplea un catalizador que acelere la reacción.