ANALISIS INSTRUMENTALDISOLUCIONES

*Contenido: 1.-Sistemas Materiales2.- Disolucin. Clasificacin3.- Concentracin de una disolucin3.1.En g/l.3.2.% en masa.3.3.% en masa/volumen.3.4. Molaridad.3.5. Fraccin molar.

*Contenido4.- Preparacin de soluciones.5.-Fenmeno de la disolucin.6.-Solubilidad.7.- Propiedades coligativas de las disoluciones.

SISTEMAS MATERIALES*

*DISOLUCIN (Concepto)Es una mezcla homognea de dos o mas sustancias qumicas tal que el tamao molecular de la partculas sea inferior a 10--9 m.Se llama mezcla coloidal cuando el tamao de partcula va de 10-9 m a 2 10-7 m.Se llama suspensin cuando el tamao de las partculas es del orden de 2 10-7 m.

*Componentes de una disolucinSoluto (se encuentra en menor proporcin).Disolvente (se encuentra en mayor proporcin y es el medio de dispersin).

*Clasificacin de disolucionesSegn el nmero de componentes.Segn estado fsico de soluto y disolvente.Segn la proporcin de los componentes.Segn el carcter molecular de los componentes.

*Segn el nmero de componentes.BinariasTernarias....

*Segn estado fsico de soluto y disolvente. SolutoDisolvente EjemploGas Gas AireLquido Gas NieblaSlido Gas HumoGas Lquido CO2 en aguaLquido Lquido PetrleoSlido Lquido Azcar-aguaGas Slido H2 -platinoLquido Slido Hg - cobreSlido Slido Aleaciones

*Segn la proporcin de los componentes.Diluidas (poca cantidad de soluto)Concentradas (bastante cantidad de soluto)Saturadas (no admiten mayor concentracin de soluto)

*Segn el carcter molecular de los componentes.Conductoras Los solutos estn ionizados (electrolitos) tales como disoluciones de cidos, bases o sales,No conductoras El soluto no est ionizado

*Concentracin (formas de expresarla)gramos/litroTanto por ciento en masa.Tanto por ciento en masa-volumen.Molaridad.Normalidad.Fraccin molar.Molalidad.

*Concentracin en gramos/litro.Expresa la masa en gramos de soluto por cada litro de disolucin.

msoluto (g) conc. (g/l) = Vdisolucin (L)

*Tanto por ciento en masa.Expresa la masa en gramos de soluto por cada 100 g de disolucin.

msoluto % masa = 100 msoluto + mdisolvente

*Tanto por ciento en masa-volumen.Expresa la masa en gramos de soluto por cada 100 cm3 de disolucin.

msoluto % masa/volumen = Vdisolucin

*Molaridad (M ).Expresa el nmero de moles de soluto por cada litro de disolucin. n msoluto Mo = = V (l) Msoluto V (l)

siendo V (l) el volumen de la disolucin expresado en litros

*Ejercicio: Cul es la molaridad de la disolucin obtenida al disolver 12 g de NaCl en agua destilada hasta obtener 250 ml de disolucin?Expresado en moles, los 12 g de NaCl son: m 12 g n = = = 0,2 moles NaCl M 58,44 g/molLa molaridad de la disolucin es, pues: 0,2 moles M = = 0,8 M 0,250 L

*Relacin entre M con % en masa y densidad de disolucinSabemos que:ms 100 ms % = 100 = mdn Vdn ddnDespejando Vdn: 100 ms Vdn = % ddnSustituyendo en la frmula de la molaridad: ms ms % ddn % ddn Mo = = = Ms Vdn Ms 100 ms 100 Ms

*Ejercicio: Cul ser la molaridad de una disolucin de NH3 al 15 % en masa y de densidad 920 kg/m3?

920 kg/m3 equivale a 920 g/L % ddn 15 920 g L-1 Mo = = = 8,11 M 100 Ms 100 17 g mol-1

*Riqueza ()Las sustancias que se usan en el laboratorio suelen contener impurezas.Para preparar una disolucin se necesita saber qu cantidad de soluto puro se aade. msustancia (pura) = 100 msustancia (comercial) De donde 100 msust. (comercial) = msust. (pura)

*Ejemplo: Como prepararas 100 ml deuna disolucin 015 M de NaOH en agua a partir de NaOH comercial del 95 % de riqueza?m = Molaridad M(NaOH) V m = 0,15 mol/l 40 g/mol 0,1 l = = 0,60 g de NaOH puro

100 mNaOH (comercial) = mNaOH (pura) = 95

100 = 0,60 g = 0,63 g NaOH comercial 95

*Ejercicio: Prepara 250 cm3 de una disolucin de HCl 2M, sabiendo que el frasco de HCl tiene las siguientes indicaciones: d=118 g/cm3; riqueza = 35 % m = Molaridad M(HCl) V m = 2 mol/l 36,5 g/mol 0,25 l = = 18,3 g de HCl puro que equivalen a

100 18,3 g = 52,3 g de HCl comercial 35

m 52,3 g V = = = 44,3 cm3 d 1,18 g/cm3

*Fraccin molar ()Expresa el cociente entre el n de moles de un soluto en relacin con el n de moles total (soluto ms disolvente). nsoluto soluto = nsoluto + ndisolvente Igualmente ndisolvente disolvente = nsoluto + ndisolvente

*Fraccin molar (). nsoluto + ndisolvente soluto + disolvente = = 1 nsoluto + ndisolvente

Si hubiera ms de un soluto siempre ocurrir que la suma de todas las fracciones molares de todas las especies en disolucin dar como resultado 1.

*Ejemplo: Calcular la fraccin molar de CH4 y de C2H6 en una mezcla de 4 g de CH4 y 6 g de C2H6 y comprobar que la suma de ambas es la unidad. 4 g 6 g n (CH4) = = 0,25 mol; n (C2H6) == 0,20 mol 16 g/mol 30 g/mol

n (CH4) 0,25 mol (CH4) = = = 0,56 n (CH4) + n (C2H6) 0,25 mol + 0,20 mol

n (C2H6) 0,20 mol (C2H6) = = = 0,44 n (CH4) + n (C2H6) 0,25 mol + 0,20 mol (CH4) + (C2H6) = 0,56 + 0,44 = 1

*SolubilidadEs la mxima cantidad de soluto que se puede disolver en una determinada cantidad de disolvente (normalmente suelen tomarse 100 g).La solubilidad vara con la temperatura (curvas de solubilidad).

*Grficas de la solubilidad de diferentes sustancias en aguaComo vemos, la solubilidad no aumenta siempre con la temperatura, ni vara de manera lineal.

*Propiedades coligativasLas disoluciones tienen diferentes propiedades que los disolventes puros.Es lgico pensar que cunto ms concentradas estn las disoluciones mayor diferirn las propiedades de stas de las de los disolventes puros.

*Propiedades coligativasDisminucin de la presin de vapor.Aumento de temperatura de ebullicin.Disminucin de la temperatura de fusin.Presin osmtica (presin hidrosttica necesaria para detener el flujo de disolvente puro a travs de una membrana semipermeable).

*Presin osmtica

*Normalidad.Expresa el nmero de equivalentes de soluto por cada litro de disolucin. neq msoluto Normalidad = = = V (l) Meq.soluto V (l) msoluto val = = Molaridad val M.soluto V (l)

*MolalidadLa molalidad (m) es el nmero de moles de soluto que contiene un kilogramos de disolvente.

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