Clase Concentraciones
-
Upload
franciscaundav -
Category
Documents
-
view
42 -
download
1
description
Transcript of Clase Concentraciones
-
UNIDADES DE
CONCENTRACIN
UNIVERSIDAD DE VALPARASO Facultad de Ciencias del Mar y de Recursos Naturales
Carrera Biologa Marina
Susana Giglio Muoz
-
Qu son las disoluciones qumicas?
Mezcla homognea, constituida por dos o
ms componentes
Soluciones = disoluciones
-
COMPONENTES DE UNA DISOLUCION
SOLUTO: Es la sustancia que se encuentra en menor cantidad y por lo tanto, se disuelve
SOLVENTE O DISOLVENTE: Es la sustancia que se encuentra en mayor cantidad y por lo
tanto, disuelve
-
Solucin Solvente Soluto
Refresco (l) H2O Azcar, CO2
Aire (g) N2 O2, CH4
Soldadura (s) Cr Mn, C , P , Si , S
Ejemplos:
-
EL AGUA COMO DISOLVENTE
El agua es el disolvente ms universal, es decir, el lquido que ms sustancias
disuelve y ello hace que sea una de las sustancias ms
importantes en el mbito de las disoluciones.
Soluto polar:
Si se disuelve en agua.
Soluto no polar: No se disuelve el agua, pero s en disolventes no polares.
-
Clasificacin de disoluciones
DISOLUCIONES
ESTADO CONCENTRACION
Disoluciones slidas
Disoluciones liquidas
Disoluciones gaseosas
Disoluciones diluidas (insaturadas)
Disoluciones concentradas (saturadas)
Disoluciones supersaturadas
-
Diluidas o insaturadas: Son las que tienen una pequea cantidad de soluto en un determinado volumen
de disolucin.
Concentradas o saturadas : Son aquellas que tienen gran cantidad de soluto en un determinado volumen de
disolucin y por lo tanto, estn prximas a la saturacin. Existe un equilibrio dinmico entre soluto y disolvente.
Supersaturadas : Son las que contienen ms soluto que el presente en las disoluciones saturadas.
I) Clasificacin de disoluciones segn su concentracin:
-
Insaturada Saturada Supersaturada
-
Disoluciones slidas: son las aleaciones de los metales Ejemplos: Bronce (Cu-Sn) Acero (Fe-Cu) Latn (Cu-Zn) Amalgama (Hg METAL)
II) Clasificacin de disoluciones segn su estado:
-
Disoluciones liquidas
Slido en liquido Liquido en liquido
Gas en liquido
Azcar en agua
Sal en agua
Alcohol en agua
CO2 en agua (Bebidas gaseosas)
Disoluciones gaseosas
aire
smog
-
Puesto que las partculas se mezclan rpidamente en las
disoluciones, se pueden manejar con mayor facilidad, por lo que se han estudiado varios mtodos para expresar las
concentraciones.
La concentracin de las disoluciones, comnmente es
llamada unidades de concentracin.
Estas unidades de concentracin nos muestran en
trminos cuantitativos el comportamiento de una
disolucin.
INTRODUCCIN:
-
CONCENTRACION DE LAS DISOLUCIONES
La concentracin de una disolucin es la cantidad de moles de soluto presente en
una cantidad dada de solucin.
-
La concentracin de una disolucin se puede expresar cualitativamente o cuantitativamente. Para expresarla cualitativamente se emplean los trminos diluida y concentrada.
Diluida: Es una concentracin con un soluto relativamente bajo.
Concentrada: Es una concentracin con un soluto elevado.
-
Las unidades de concentracin son las siguientes:
-
Concentracin:
Es la cantidad fsica que permite relacionar al
soluto con el disolvente
-
Molaridad (M) Es la cantidad de soluto en moles por cada litro de
disolucin.
donde :
w = masa del soluto
Mm = masa molecular del soluto
L
mol
V
nM
Mm
wn
-
Uso comn de la molaridad
La molaridad puede usarse para determinar la
relacin que hay entre los iones o molculas de
soluto a molculas de agua de cualquier
disolucin dada. No es necesario que el
disolvente sea el agua. Si no se indica lo
contrario, su estudio se limita a soluciones
acuosas.
-
Molalidad (m) Es la cantidad de soluto en moles por cada
kilogramo de disolvente.
donde :
w = masa del soluto Mm = masa molecular del soluto
Mm
wn
kg
mol
masa
nm
-
Uso comn de la molalidad
Se usa cuando las disoluciones, particularmente se
hacen en solventes orgnicos, se someten a
temperaturas que causan variaciones
significativas en el volumen del soluto.
Es menos empleada que la molaridad, aunque
puede medirse con mayor precisin y adems no
importan en este caso los cambios de
temperatura.
-
Tanto por ciento en masa (%m/m)
Es la cantidad de masa de soluto por cantidad total de disolucin por 100.
100/% Xdisolucindemasa
solutodemasamm
-
Uso comn del %masa
Se usa comnmente en la resolucin de problemas
qumicos en que se miden volmenes de
disoluciones
-
Tanto por ciento en masa - volumen (%m/v)
Es la cantidad de masa de soluto por cada mililitro de disolucin por 100.
mL
gX
volumen
solutodemasavm 100/%
-
Uso comn del %masa-volumen
Se usa frecuentemente en el caso de mezclas de
gases o de lquidos.
-
Fraccin molar Razn del nmero de moles de un componente, respecto al
nmero total de moles.
n = nmero de moles A,B,C = componentes
...
CBA
CC
nnn
nX
...
CBA
BB
nnn
nX
...
CBA
AA
nnn
nX
1... CBA XXXX
-
Uso comn de la fraccin molar
Esta forma de expresin para la concentracin se
usa en relacin con la presin de vapor de las
disoluciones diluidas e ideales de slidos en
lquidos y en el estudio del equilibrio lquido-
vapor de las disoluciones de lquidos. Su valor no
depende de la temperatura.
-
Partes por milln (ppm)
Es la cantidad en volumen de un componente (cc o ml) en 106, 109 y 1012 partes en volumen (cc o ml).
610disolucindetotalmasa
componentedelmasacomponentedelppm
-
Uso comn de las ppm
Estas unidades se usan para designar los
componentes gaseosos o slidos en muestras de
aire o agua. As si nos dicen que la concentracin
de ozono O3 en el aire es de 6ppm, quiere decir
que hay 6[g] de dicho componente por cada 106
cc de aire.
-
Tanto por ciento en volumen - volumen (%v/v)
Es el volumen de un lquido en 100 [mL] de la disolucin por 100.
100/% Xdisolucinladetotalvolumen
lquidodelvolumenvv
-
Uso comn del % v/v
Muchas veces, las disoluciones que se preparan
con dos lquidos se expresan en porcentaje
volumtrico respecto al soluto.
El porcentaje en volumen generalmente es
empleada en la industria de las bebidas
-
Ejercicio de molaridad
Calcule la molaridad de una disolucin que contiene 441[g] de HCl
disueltos en suficiente agua para formar 1500 [ml] de disolucin.
mol
g
HClgn
]453.351[
441
HCldemoln 09.12
L
mol
disolucindeL
HCldemolM 06.8
5.1
09.12
-
Ejercicio de molalidad
Cuntos gramos de NaOH se deben agregar a 5000[g] de agua para
preparar una disolucin de 0.100(m)?
moles de soluto=(molalidad)(kilogramos de disolvente)
= (0.100 [m] ) (5 [kg] ) = 0.5 [mol]
gramos de soluto = (0.5 [mol] de NaOH) (40 [g/mol] )
= 20 [g] de NaOH
-
Ejercicio de % m/m Se prepara una disolucin disolviendo 13.5 [g] de glucosa (C6H12O6) en
0.100[kg] de agua. Calcule el porcentaje en masa de soluto en esta
disolucin.
100][100][5.13
][5.13
gg
g
100cos
disolucindemasa
agludemasa%m/m de glucosa =
= 11.89%
-
Ejercicio de % m/v Se desea preparar 1 litro de disolucin de HCl al 5%m/v.
Calcule la masa de soluto necesaria para la preparacin
de dicha disolucin.
1001
%5 disolucindelitro
solutodemasa
LL
kgsolutodemasa 105.0
masa de soluto = 0.05 [kg]
= 50 [g]
-
Ejercicio de fraccin molar Una disolucin dada contiene 100[g] de sal (NaCl) y 900[g] de agua.
Cul es la fraccin molar de los componentes de la disolucin?
mol
g
gnNaCl
45.3599.22
][100NaCldemol][711.1
mol
g
gn OH
999.15)008.1(2
][9002
OHdemol 2][958.49
0331.0958.49711.1
711.1
NaClX 967.0
958.49711.1
958.492
OHX
1967.00331.0 X
-
Ejercicio de ppm Se determin que una muestra de 2.5[g] de aguas feticas (se
encuentran abajo del suelo) contena 5.4[g] de Zn2+. Calcule la
concentracin de Zn2+ en partes por milln.
][104.54.5 6 gg
610disolucindemasa
solutodemasappm
66
105.2
104.5
g
g
ppm2.2
-
Ejercicios propuestos de molaridad 1.- Cuntos gramos de NaOH se necesitarn para preparar 5 litros de
disolucin 0.100M? 20[g] de NaOH
2.- Qu volumen de disolucin 0.75M se puede preparar a partir de 500[g] de Na2SO4 ? 4.7 [L]
3.- A 25[C] se disolvern 0.200 [g] de CaSO4 en 100 [ml] de disolucin . Cul es la molaridad de la disolucin obtenida? 0.0147M
4.- Cuntos gramos de CuSO45H2O se necesitan para preparar un litro de disolucin 2.0M de CuSO4? 499.4[g]
5.- Si se tiene 1[g] de NaCl y deseamos obvtener un volumen de disolucin de 100[ml] Cul es la molaridad final de dicha disolucin ? M=0.17
-
Ejercicios propuestos de molalidad
1.- Cul es la molalidad de una disolucin en la que 250[g] de CaCl2 se disolvieron en 1500[g] de agua? 1.5(m)
2.- Cuntos gramos de agua debern agregarse a 1000[g] de azcar (C12H22O11) con el fn de preparar una disolucin 1(m)? 2924[g]
3.-Calcule la molalidad de una solucin que contiene 441[g] de HCl disueltos en 1500[g] de agua 8.07(m)
4.- Cul es la masa final de cada una de las siguientes disoluciones?
H2S al 0.75m
Al2(SO4)3 al 5.6m
H3PO4 al 0.007m
-
Ejercicios propuestos de %m/m 1.- Cul es la composicin de una disolucin de 125 [g] de hidrxido de
potasio (KOH) en 2 [kg] de agua en trminos de %m/m?
5.88%
2.- Cuntos gramos de H3PO4 se necesitan para preparar 1 [g] de disolucin al 10%m/m? 0.1[g]
3.- Se prepara una disolucin mezclando 0.200 moles de NaOH y 0.500[kg] de agua. Cul es el % m/m de la disolucin?
7.4%
4.- Una disolucin acuosa de NaCl al 5%, contiene 5[g] de sal Cul es la cantidad de disolucin obtenida?
100[g]
-
Ejercicios propuestos de %m/v
1.- 100 [mL] de una disolucin acuosa de alcohol etlico (C2H5OH) se
encuentra al 10%m/v Cul es la cantidad de alcohol involucrada en
esta disolucin?
10[g]
2.- A qu volumen de agua se deber diluir 1[g] de KMnO4 para
obtener una concentracin de 75%m/v?
1.33[mL]
-
Ejercicios propuestos de fraccin molar
1.- Calclese la composicin en fraccin molar de una disolucin que
contiene 500[g] de C2H5OH y 500[g] de H2O.
XC2H5OH = 0.28
XH2O = 0.72
2.- Qu fraccin molar de HCl debe tener una disolucin que contiene
1 mol de HCl y 8 moles de agua?
XHCl= 0.111
-
Ejercicios propuestos de ppm
1.-Una disolucin tiene una concentracin de 1ppm y 1[g] de soluto.
Cul es la masa total de disolucin? 1000000[g]
2.-La concentracin mxima permisible de arsnico en agua potable en
Estados Unidos es de 0.010ppm, si se tiene una muestra de 0.500[kg]
de agua potable Cul es la cantidad de arsnico involucrada en la
muestra?
0.00005[g]
-
Ejercicio de % v/v La etiqueta de una botella de alcohol normal indica
alcohol isoproplico, 70% en volumen. Si esta
disolucin fue preparada mezclando 70 [mL] de alcohol
con agua, obtenga el volumene total de disolucin en
[mL].
100][
][70%70
disolucindemLX
alcoholdemL
100
70
70][ X
alcoholdemLdisolucindemLX
= 100 [mL]
1001][ XalcoholdemLdisolucindemLX
-
Ejercicios propuestos de %v/v
1.- Se mezclan: 85 [mL] de H2SO4 con 100 [mL] de NaOH . Determine
la concentracin en %v/v desconocida
2.- A qu volumen de agua se debern diluir 10 [mL] de cido actico
para obtener una concentracin de vinagre al 37 % v/v ?.
3.- Calcular la cantidad de soluto y disolvente que hay en:
a) 450 [mL] de disolucin al 20 % v/v.
b) 980 [mL] de disolucin al 25 % v/v.
c) 50 [mL] de disolucin al 30 % v/v.