•Identificar en una disolución el soluto y el disolvente.

•Clasificar los tipos de disoluciones según el estado físico del soluto y el disolvente.

• Efectuar cálculos de determinación de concentración de disoluciones (% en peso, % en volumen, ppm, Molaridad, molalidad y fracción mol).

Contenidos

Disoluciones

Silvia Ponce LópezITESM, Julio 2007

Casi todos los materiales que usamos en nuestra vida diaria son mezclas de sustancias puras

Si los componentes de la mezcla estándistribuidos uniformemente a nivel molecular, la mezcla es homogénea

Las mezclas homogéneas se denominan

disoluciones

Componentes de una soluciComponentes de una solucióónn

Disolvente,Disolvente, por lo regular es el componente que está en mayor cantidad

Las demás sustancias de la solución se llaman solutossolutos

soluto y el disolvente

Si las fuerzas de atracción entre soluto - disolvente son mayores que las de soluto - soluto o disolvente - disolvente el proceso de disolución es favorable

Proceso de disolución a nivel molecular

solutodisolvente

disoluciones acuosas

En este tipo de disolucionesel agua es el disolvente

Plata en oro(ciertas aleaciones)

SólidoSólidoSólido

Mercurio en plata (amalgamas)

SólidoSólidoLíquido

Hidrógeno en platinoSólidoSólidoGas

Sal en aguaLíquidoLíquidoSólido

Oxígeno en aguaLíquidoLíquidoGas

Alcohol en aguaLíquidoLíquidoLíquido

AireGasGasGas

EjemploEstado de la disolución

Estado del disolvente

Estado del soluto

Tipos de disoluciones según el estado físico del soluto y el disolvente

Concentración de una disolución, es la cantidad desoluto contenida en la misma

Porcentaje en Masa

% en masa = x 100%masa de solutomasa de soluto + masa de disolvente

= x 100%masa de solutomasa de disolución

Unidades de concentración

¿Cuántos gramos de ácido clorhídrico, HCl se deberán disolver para preparar 425 gramos de una disolución acuosa que contenga 2.4% en masa de HCl?

2.4 g x2.4 g x 425 g de disolución

100 g100 gSe deben disolver 10.2 gramos de Se deben disolver 10.2 gramos de HClHCl en los 425 g de disolucien los 425 g de disolucióónn

= 10.2 g de disolución

Ejemplo de cálculo de concentración en porcentaje en peso

Algoritmo425 gramos de disolución2.4 g % de HCl

% en masa = masa de soluto

masa de disoluciónX 100

Sustituir los valores de las variables en la fórmula, efectuar análisis dimensionalEfectuar operaciones

fórmula :

datos Incógnita: g de HCl, (soluto)

Despejar la incógnita:Masa de Masa de HClHCl (soluto) =(soluto) = % en masa (% en masa (masamasa de disolucide disolucióón)n)

100

Porcentaje en volumen

% en volumen = x 100%volumen de soluto

volumen de soluto + volumen de disolvente

= x 100%Volumen de solutovolumen de disolución

Unidades de concentración

Partes por millón ( ppm) =masa de solutomasa de soluto

masa de solucimasa de solucióónnX 10X 1066

Partes por millónUnidades de concentración

M =moles de soluto

litros de disolución

Molaridad (M)

Molalidad (m)

m =moles de soluto

Kg de disolvente

Unidades de concentración

XA = moles A

Suma de moles de todos loscomponentes de la disolución

Fracción mol : (X)

Unidades de concentración

Masa de soluto (g)

Número demoles de soluto

Fracción molarXs

Molaridad M

Molalidadm

dividir entreKg de

disolvente

dividir entrevolumen

de solución en litros

dividir entre masamolar

Determinación de concentración de disoluciones en unidades químicas

dividir entre suma demoles de los

componentes de la solución

Algoritmo

Volumen de solución: 0.025L

Concentración de la solución: 3M

incógnita, moles de soluto, moles de H2SO4

Fórmula: M = moles de soluto / litros de solución

Despejar la incógnita:

moles de soluto = Molaridad ( V de solución)

Sustituir valores de las variables

moles de soluto = ( 3 moles ) ( 0.025 L ),

L

efectuar análisis dimensional y cálculos:

moles de soluto = 0.075 moles

Ejemplo de cálculo de concentración en Molaridad

Calcula la cantidad de moles de soluto que hay en 0.025 L de una solución de H2SO4 3 Molar

MolaliMolalidaddad ((mm)) == moles de solutomoles de solutokilogramos de disolventekilogramos de disolvente

Calcula la molalidad de una solución de ácido sulfúrico que contiene 24.4 g de ácido sulfúrico en 0.198 Kg de agua

24.4 g de ácido sulfúrico ( soluto)

Ejemplo de cálculo de la molalidad de una solución

Algoritmo

0.198 Kg de agua (disolvente)Incógnita: molalidad de la solución

Fórmula:

Convertir los gramos de ácido sulfúrico, soluto a moles

1 mol98 g24.4 g24.4 g = 0.248 mol, efectuar análisis dimensional y cálculos

m=

Sustituir datos en fórmula de molalidad

0.248 mol0.198 Kg

= 1.25 m

datos:

¿Cuál es la fracción molar de glucosa ,C6 H12 O6 ( peso molar 180 g/mol) en una disolución que contiene 5.67 g de glucosa disueltos en 1.40 moles de agua?

Ejemplo de cálculo de fracción mol

Algoritmo

Datos:5.67 g de glucosa, peso molar :180 g1.42 moles de agua

Incógnita: fracción mol de glucosa

FFóórmula:rmula: moles de glucosamoles de glucosa + moles de agua

Convertir los gramos de glucosa a moles: [5.67 g 1 mol180 g

]= 0.0315 mol

Sustituir datos en la fórmula y efectuar operaciones

X =

Xglucosa = 0.0315 mol0.0315 mol + 1.40

= 0.0220

Chang R., Química Mc Graw Hill, 9ª. Edición,México (2007)

Brown, T.L., H.E. Le May, Jr. , B.E. Bursten, Química, la Ciencia Central. Prentice Hall Hispanoamerica, S.A. 7a. Edición, México 1991

Kotz J. C., P.M.Treichel, Química y reactividad química. Thomson, 5ª. Edición México, 2003

04_1529

http://endrino.pntic.mec.es/hotp0069/franciscogarcia/lectura.htm

Bibliografía