Agua y SolucionesSemana 07

Licda. Lilian Judith Guzmán Melgar

El agua es el compuesto químico másabundante en los seres vivos y en nuestroplaneta, lo cual lo hace ser uno de loscompuestos más extraordinarios.

El agua cubre el 71% de la superficie terrestre.El cuerpo de un adulto promedio contienealrededor del 60 % de agua.

Debido a su gran abundancia y sucompatibilidad con todos los tejidos vivos y sugran capacidad de disolver sustancias, el aguaes considerada

“El solvente Universal “.

Agua

Las propiedades físicas del agua se atribuyen

principalmente a los enlaces por puente de hidrógeno.

Propiedades Físicas del Agua

Estado físicosólida, líquida y

gaseosa

Color incolora

Sabor insípida

Olor inodoro

Densidad 1 g/mL

Punto de congelación 0°C

Punto de ebullición: 100°C

Tensión superficial

La Tensión Superficial es un fenómeno en el

cual la superficie actúa como si fuera una

membrana o piel delgada, invisible elástica.

La tensión superficial es el aumento de

atracción de las moléculas de agua vecinas

que se atraen unas a otras.

Esta es la razón por la cual

algunos insectos pueden

pasar rozando la superficie

de un estanque.

La tensión superficial permite que el aguaforme gotitas bien definidas que no se extiendensobre una superficie encerada, pero si lo hacensobre un vidrio limpio

La tensión superficial es la responsable de lacapilaridad, permitiendo que el agua puedamoverse a través de las raíces de plantas y através de los pequeños vasossanguíneos en nuestros cuerpos.

Funciones en el cuerpo humano

▪Movilización de nutrientes : absorción,

transporte.

▪Movilización de desechos: a través de riñones

por la orina, o bien por tracto digestivo y sudor.

▪Control de la temperatura corporal: a través de

sudoración.

▪Medio acuoso para reacciones enzimáticas

dentro de los organismos.

Porción de materia, formada por dos ó más

sustancias combinadas en proporciones

variables, que no se combinan químicamente

entre si (es decir conservan sus identidades, no

hay reacción química entre ellas).

Mezcla

▪ Forma una sola fase.

Fase: porción de materia que tienen la misma

composición y propiedades en todas sus partes.

▪ Las mezclas homogéneas reciben el nombre de

soluciones (disoluciones), Ejemplo: Aire, Agua de

mar, Aleaciones.

Mezcla Homogénea

▪ Forman 2 ó más fases:

▪ Se da cuando las sustancias tiene

polaridades diferentes y no se disuelven ó

dispersan entre ellas. Ejemplo:

- Suspensiones

Mezcla Heterogénea

Suspensiones

Mezcla de dos o más componentes, en las que

las partículas son tan grandes y pesadas que se

sedimentan, y pueden quedar retenidas en los

filtros y membranas semipermeables; por eso no

se distribuyen homogéneamente.

Se separa la parte sólida de la acuosa

(antibióticos en suspensión, agua y arena,

horchata)

También llamadas disoluciones son una

mezcla homogénea de partículas, cuyo

tamaño es atómico, iónico o molecular. Con

diámetros que van de 0.1 a 1 nm.

Se necesita un mínimo de dos

sustancias para tener una solución.

A una se le llama SOLVENTE (disolvente)

y todas las demás se llaman SOLUTOS.

Soluciones

Solvente:

Es el medio en el cual semezclan o disuelven lasotras sustancias. Por logeneral es un líquidocomo el agua. Y el quese encuentra en mayorcantidad.

Soluto:

Es la sustancia que sedisuelve en el solvente.Es la que se encuentraen menor cantidad.

Partes que la forman:

Las interacciones entre soluto y solventedeterminan si se forma una solución.Al inicio debe existir energía que separe laspartículas de soluto y solvente, luego se unenambas partículas por fuerzas de atracción, estasfuerzas ocurren solo cuando el soluto y el solventetienen polaridades similares.

Posibles combinaciones de solutos y solventes

FORMARAN SOLUCIONES NO FORMARAN SOLUCIONES

SOLUTO SOLVENTE SOLUTO SOLVENTE

POLAR POLAR POLAR NO POLAR

NO POLAR NO POLAR NO POLAR POLAR

Formación de una Solución

Proceso mediante el cual, un soluto esrodeado por moléculas de solvente y lodisuelve.

Si el solvente es el agua, el procesorecibe el nombre de “Hidratación”

Solvatación

SOLUTO SOLVENTE SOLUCIÓN EJEMPLO

GAS GAS GASAIRE

(O2 y N2)

GAS LÍQUIDO LIQUIDOBebidas carbonatadas

(CO2 en H2O)

LÍQUIDO LIQUIDO LIQUIDORon (alcohol en H2O)

Vinagre (acido acético

y agua

LIQUIDO SÓLIDO SÓLIDOAmalgama dental

(Hg (l) en Ag (s)

SÓLIDO LÍQUIDO LÍQUIDO Azúcar en agua

SÓLIDO SÓLIDO SÓLIDOOro de 14 kilates

(Ag en Au)

Bronce (zinc y cobre)

ESTADO FISICO DE LAS SOLUCIONES

▪ Las soluciones generalmente sontransparentes, se puede ver a través de ellas,aunque a menudo poseen color.

▪ Los solutos no se sedimentan bajo la influenciade la gravedad y no pueden ser separadosmediante papel filtro.

Características de las soluciones líquidas

Describe la cantidad de un soluto que puededisolverse en una cantidad dada de solvente,generalmente se expresa como la máximacantidad de soluto que puede disolverse en 100 gde solvente, a determinada temperatura.

El solvente generalmente es el agua y latemperatura a 20 0C.

20 0C

Solubilidad

A. Iónicos:La solubilidad de un soluto iónico

dependerá de :

1) Las fuerzas que mantiene unidos a losiones de la sal, las que se deben vencer.

2) Las fuerzas de atracción que se debenvencer entre al menos algunas de lasmoléculas de agua.

3) Las moléculas de soluto y de solventedeben atraerse mutuamente einteractuar

Tipos de Soluto

Los compuesto iónicos que sedisuelven en agua son salessolubles. Las sales que sonsolubles en agua por lo generalson las que contienen: Li+, Na+,K+, NH4

+, NO3-.

Las sales que contienen Cl-, Br-oI- son solubles a menos que secombinen con Ag+, Pb+2, Hg+2,entonces son insolubles.

Solubilidad de compuestos químicos

Cuando el soluto esuna molécula y este sedisuelve en agua, lamolécula se hidrata

B. Moléculas

Esto significa que los solutos no polares se

disuelven mejor en disolventes no polares.

Y que los solutos polares se disuelven

mejor en disolventes polares como el agua.

TIPOS DE SOLVENTES

“Lo similar disuelve a lo similar”

El agua es un solvente polar, el Eter dietilico es

un solvente apolar o no polar).

Utilizando una flecha una el compuesto de la

izquierda con el solvente de la derecha en el cual

es más probable que sea soluble. Guíese con el

ejemplo

Agua

Éter dietílico

Benceno(No polar)

Aceite vegetal(No polar)

KCl(iónico)

NaNO3

(ionico)

A. Naturaleza de los componentes:

Los compuestos iónicos se disuelven ensustancias polares mientras que uncompuesto iónico no se disuelve en unasustancia apolar.

Factores que afectan la solubilidad

Las soluciones que contienen solamente líquidos ysólidos no son afectados por los cambios depresión.Las soluciones de en gas en un líquido si sufrenun efecto apreciable .La solubilidad es directamenteproporcional a la presión parcialsobre el líquido. (Ley de Henry)

↑ presión = ↑ solubilidad

↓ presión = ↓ solubilidad

B. Presión

C.1.GasesPara soluciones de un gas en unlíquido la solubilidad disminuyecon la temperatura.

A medida que aumenta latemperatura, la solubilidad delgas disminuye y mas moléculasde gas tiene la energía paraescapar de la solución

El oxígeno en el agua líquida disminuye su solubilidad al aumentar la temperatura y por lo tanto se desprende gas.

↑ T° = ↓ solubilidad

↓ T° = ↑ solubilidad

c. Tempertura

C.2 Sólidos

Muchas sustanciassólidas disueltas enlíquidos aumenta susolubilidad con latemperatura.

Para otras lasolubilidad permanecerelativamente constantea los cambios detemperatura.

Temperatura

Afecta especialmente la velocidad desolubilidad. A mayor área superficial (menortamaño de la partícula), se disuelve más rápido.Ejemplo:Un terrón de azúcar se disuelve más lentamenteque el azúcar granulada.

D. Área Superficial(Tamaño de la partícula)

Se define como la masa por unidad de volumen .

DIMENSIONALES

DENSIDAD DEL AGUA

𝒅 =𝒎𝒂𝒔𝒂

𝒗𝒐𝒍𝒖𝒎𝒆𝒏

1 g/ml

𝒅 =𝒎

𝒗

Densidad

1. ¿Cuál es la densidad de una aleación metálicasi 144 g tienen un volumen de 125 ml?

2. ¿Que volumen de ácido sulfúrico (d= 1.84 g/ml)se necesitan para un procedimiento querequiere 35 g del ácido.?

3. ¿Cuál es la masa de 115 mL de plasmasanguíneo, si su densidad =1.03 g/ml?

Ejercicios

(Guía de estudio inciso 14 pag. 64)

4. ¿Cuál es la densidad (g/mL) de una muestra de

50 mL de orina de un paciente con insuficiencia

renal, la muestra de orina tiene una masa de

51.85g? Responsa si la orina del paciente esta

dentro rango normal. (Rango normal de la

densidad de la orina es de la densidad de la

orina es 1.015 – 1.025 g/mL)

Fin