Disoluciones I. ¿Qué es una sustancia pura? Las sustancias puras están formadas por partículas...
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Disoluciones IDisoluciones I
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¿Qué es una sustancia pura? Las sustancias puras están formadas por partículas (átomos o moléculas) iguales, tienen una composición fija, no pueden separase por medios físicos. Tienen propiedades específicas: densidad, la temperatura permanece constante en los cambios de estado temperatura de ebullición y fusión), solubilidad, conductividad térmica y eléctrica y numerosas propiedades más. Por ejemplo el alcohol etílico (componente de las bebidas alcohólicas) tiene, entre otras, las siguientes propiedades específicas: - densidad 0,79 g/ml - punto de fusión –114ºC - punto de ebullición 78,5ºC Además, es incoloro, de olor característico y totalmente miscible con el agua. Otro ejemplo: Cuando calentamos y evaporamos agua pura no queda ningún residuo y el líquido obtenido al condensar el vapor agua sigue siendo agua pura.
Para distinguir una sustancia pura de otra nos basamos en sus propiedades.
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Las sustancias puras a su vez se clasifican en sustancias simples y sustancias compuestas. En las sustancias simples encontramos a los elementos químicos, y en las sustancias compuestas encontramos a los compuestos químicos.
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¿Qué es una mezcla? Las mezclas son una asociación física de dos o más sustancias puras sin que exista reacción química entre ellas, tienen una composición variable, pueden separarse por medios físicos, poseen temperaturas variables durante el cambio de estado.
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Mezclas comunes
Composición
Granito Cuarzo, feldespato, y micaPetróleo Metano, etano, propanoOrina Urea, aguaAlcohol medicinal Alcohol y aguaLejía Agua, hipoclorito de sodioSangre Agua, hemoglobina, glucosaCoca Cola Agua, CO2, cafeína
Vinagre Agua, ácido acéticoGasolina Hetpano, octano
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Las mezclas homogéneas se caracterizan porque sus componentes no pueden distinguirse, sólo se observa una sola fase. Por ejemplo, si mezclamos agua (fase líquida) con sal (fase sólida) y agitamos bien la mezcla, la sal se disuelve en la fase líquida. ¿Puedo distinguir donde está la sal y el agua? No.Un caso especial de mezclas homogéneas sólidas son las aleaciones, que son mezclas de metales fundidos, por ejemplo el bronce y el acero. Las mezclas homogéneas líquidas se llaman disoluciones químicas, y en ellas es donde ocurren las reacciones químicas de la naturaleza.
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Las heterogéneas se caracteriza porque se pueden distinguir a simple vista sus componentes, o con ayuda de un microscopio. Los componentes pueden separarse por medio de filtración, tamizado, centrifugación, decantación, etc.
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DEFINICIONES. FORMAS DE EXPRESARDEFINICIONES. FORMAS DE EXPRESARLA CONCENTRACIÓN.LA CONCENTRACIÓN.11
Disolución: mezcla homogénea de dos o más sustancias.
Clasificación de las disoluciones
• Dependiendo de la naturaleza de la fase:
Sólida Líquida Gaseosa
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Clasificación de las disoluciones líquidas
• Dependiendo del estado del soluto:
Soluto sólido Soluto líquido Soluto gaseoso
• Dependiendo del disolvente: AcuosasNo acuosas
• Dependiendo de la naturaleza del soluto:
Electrolíticas: soluto se disocia en iones (ej. sal)(conducen la corriente eléctrica)
No electrolíticas: soluto no se disocia en iones (ej. azúcar)(no conducen la corriente eléctrica)
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La descripción de una disolución implica conocer suscomponentes y sus cantidades relativas concentración.
Formas de expresar la concentración
• Fracción molar (x)
Tot
ii n
nx
1xi
i
• Representa el tanto por uno en moles de i• Adimensional• 0 xi
• Molalidad (m)
disolvente kg
nm i
i • Unidades: molkg-1 (molal,m)• Ventaja: No varía con T
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• Molaridad (M)• Unidades: molL-1 (molar,M)• Desventaja: Varía con T• Ventaja: Facilidad para medir V
disolución L
nM i
i
• Normalidad (N)• Unidades: equivL-1 (normal,N)• Desventaja: depende de la reacción• Uso no recomendado
disolución L
(i) esequivalentNi
equivalentes (i) = ni valencia Protones transferidos en rcc. ácido-baseElectrones transferidos en rcc. redox
• Porcentaje en peso (% p/p)
100disolución masa
soluto masapeso% 610
disolución masa
soluto masappm
Partes por millón (ppm)
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a) Calcule la molaridad de una solución que contiene 0.0345 mol de NH4Cl en 400 mL de solución
b) ¿cuántos moles de HNO3 hay en 35.0 mL de una solución 2.20 M de ácido nítrico?
c) ¿cuántos mililitros de una solución 1.50 M de KOH se necesitan para suministrar 0.125 mol de KOH?.
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Un vinagre tiene 6.02% m/m de ácido acético CH3CO2H. ¿Cuántos gramos de ácido acético hay en una botella de vinagre de 355 ml?. Suponga una densidad de 1.01 g/ml
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El ácido sulfúrico H2SO4(ac) 6.0 M tiene una densidad de 1.338 g/mL. ¿Cuál es el %m/m, la fracción molar, la molalidad del ácido en esta disolución?
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Una disolución al 30% m/m de HNO3 (masa molar 63 g/mol) en agua tiene una densidad de 1.18 g/mL. ¿Cuál es la molaridad, la fracción molar y la molalidad del HNO3 en esta disolución?
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Un volumen de 10 ml de KNO3 2.55 M, se diluye hasta 150 ml: Determine la concentración (en gr/l) de la disolución diluida. ¿Cuál es la molaridad, la fracción molar y la molalidad de la nueva disolución?
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Calcular la molaridad de una disolución que contiene 30.3 g de (NH4)Cr2O7 en 250 ml de agua. ¿Cuál es la fracción molar y la molalidad de la disolución?