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Disoluciones

Tema 3

Solubilidad

FÍSICA Y QUÍMICA 3 E.S.O.

Lourdes Álvarez Cid

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DISOLUCIONESLa disolución es un sistema homogéneo

formado por más de una sustancia.Cada una de las sustancias que forman una disolución se llama componente.

Están formadas por el SOLUTO que es el que se encuentra en mayor cantidad y el DISOLVENTE que es el mayoritario.

Agua azucarada...Según el estado del disolvente serán

sólidas, líquidas o gaseosas.

La m

ater

iaELEMENTOS Y COMPUESTOS

Estados de agregación de la materia

La materia se presenta en tres estados: sólido, líquido y gaseoso.Sólidos: Tienen, en general, la forma y el volumen prácticamente constantes, es decir, son rígidos. Al aumentar su temperatura apenas se dilatan. Su densidad es alta.Líquidos: Adoptan la forma del recipiente que los contiene. Igual que los sólidos, cuando aumenta la temperatura se dilatan y al enfriarse se contraen muy poco, y presentan densidades altas semejantes a la de la misma sustancia en estado sólido.Gases: No tienen forma ni volumen determinado, sino que se comprimen o se expanden (en función de la presión y la temperatura) llenando todo el volumen del recipiente. Se mezclan rápidamente entre ellos, propiedad que se llama difusibilidad.

MODELO CORPUSCULAR

DE LA MATERIA

-La materia está constituida por partículas en movimiento y vacío.

-La temperatura es la responsable del movimiento de las partículas. Al aumentar la temperatura también aumenta la energía cinética media de agitación. Al chocar las partículas con las paredes del recipiente producen una presión.

SISTEMAS HOMOGÉNEOS Y

HETEROGÉNEOS

Los sistemas materiales pueden tener a simple vista un aspecto de heterogéneos (mezclas) o son homogéneos, como las disoluciones o las

sustancias puras.SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES DE

LAS MEZCLASSegún el estado en que se encuentren los

componentes de las mezclas, se separan por: filtración, sedimentació´n, tamizado y/o

decantación.

Lourdes Álvarez Cid

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Llamado también grado, es el volumen de soluto en ml, contenido en 100ml de disolución:

% volumen = VsolutoVdisolución

·100%

SolubilidadEquivale a los gramos de soluto que como máximo admiten 100g (o 100ml) de

disolvente para dar lugar a una disolución saturada.

Separación de componentesExisten diferentes técnicas según sean los componentes de la disolución:

cristalización, destilación, cromatografía...

Ley de Boyle-Mariotte“a temperatura constante la presión y el volumen que ocupa un gas son

inversamente proporcionales”P1 · V1 = P2 · V2

1ª Ley de Gay-Lussac“a presión constante...”

V1T1

= V2 T2

2ª Ley de Gay-Lussac“a volumen constante...”

P1T1 = P2T2

% en volumen

CONCENTRACIÓNIndica la cantidad de soluto que hay en la disolución. Cuando la disolución no admite más soluto se dice que la disolución se encuentra saturada. Una disolución es diluida si está lejos de la saturación, en caso contrario se llama concentrada.

Gramos de soluto en cada litro de disolución: c =msoluto

Vdisolución su unidad es el g/l

Porcentaje en masa: % masa =msoluto

mdisolución

·100%

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DISOLUCIONES Calcula cuántos gramos de cada una de estas sales nos tomamos si bebemos 150 mL de agua.

7. El agua del mar tiene una densidad de 1,03 g/L y una riqueza en sales de un 0,35 % e n m a s a . C a l c u l a l a concentración en sales del agua de mar en g/L.

8. Indica en cuál o cuáles de los recipientes que se representan abajo hay un elemento químico, un compuesto, una sustancia pura o una mezcla.

Indica en cuál o cuáles de los recipientes que se representan abajo hay un elemento químico, un compuesto, una sustancia pura o una mezcla.

Compuesto. Mezcla. Elemento. Elemento.

Copia esta lista en tu cuaderno y relaciona cada sustancia con elemento químico o compuesto.

a) Alcohol.b) Sal común. c) Plomo. • Elemento químicod) Agua.e) Amoniaco. • Compuestof) Oro.g) Aluminio.

Los elementos químicos se representan por símbolos y se ordenan en la tabla periódica. La mayoría de ellos son de naturaleza metálica.Los elementos se combinan entre sí para formar compuestos (óxidos, ácidos, bases, sales, etc.).

• Elementos químicos: plomo, aluminio y oro.• Compuestos: alcohol, sal común, amoniaco y agua.

En un recipiente tienes una mezcla de hidrógeno y oxígeno y en otro tienesagua en estado gaseoso. Diseña una experiencia que te permita distinguir en qué recipiente tienes una mezcla de elementos y en cuál tienes un compuesto de esos elementos.

El hidrógeno forma mezclas explosivas con el oxígeno cuando se ponenen contacto con una chispa; el vapor de agua, no. Si añadimos sulfato de cobre anhidro, de color blanco, al recipiente que contiene vapor de agua, lo transforma en sulfato de cobre hidratado de color azul.

Utiliza los símbolos de Dalton y representa con ellos los siguientescompuestos:a) Dióxido de azufre (SO2). b) Monóxido de carbono (CO).

a) SO2:

b) CO:

23.!

22.!

21.!

20.!

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SOLUCIONARIO

a) b) c) d)

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Indica en cuál o cuáles de los recipientes que se representan abajo hay un elemento químico, un compuesto, una sustancia pura o una mezcla.

Compuesto. Mezcla. Elemento. Elemento.

Copia esta lista en tu cuaderno y relaciona cada sustancia con elemento químico o compuesto.

a) Alcohol.b) Sal común. c) Plomo. • Elemento químicod) Agua.e) Amoniaco. • Compuestof) Oro.g) Aluminio.

Los elementos químicos se representan por símbolos y se ordenan en la tabla periódica. La mayoría de ellos son de naturaleza metálica.Los elementos se combinan entre sí para formar compuestos (óxidos, ácidos, bases, sales, etc.).

• Elementos químicos: plomo, aluminio y oro.• Compuestos: alcohol, sal común, amoniaco y agua.

En un recipiente tienes una mezcla de hidrógeno y oxígeno y en otro tienesagua en estado gaseoso. Diseña una experiencia que te permita distinguir en qué recipiente tienes una mezcla de elementos y en cuál tienes un compuesto de esos elementos.

El hidrógeno forma mezclas explosivas con el oxígeno cuando se ponenen contacto con una chispa; el vapor de agua, no. Si añadimos sulfato de cobre anhidro, de color blanco, al recipiente que contiene vapor de agua, lo transforma en sulfato de cobre hidratado de color azul.

Utiliza los símbolos de Dalton y representa con ellos los siguientescompuestos:a) Dióxido de azufre (SO2). b) Monóxido de carbono (CO).

a) SO2:

b) CO:

23.!

22.!

21.!

20.!

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SOLUCIONARIO

a) b) c) d)

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9. Copia esta lista en tu cuaderno y relaciona cada sustancia con elemento químico o compuesto.

a) Alcohol.

b) Sal común.

c) Plomo.

d) Agua.

e) Amoniaco.

f) Oro.

g) Aluminio.

1. Indica qué disolución es más concentrada, una que se prepara disolviendo 10 g de sal en 100 g de agua o una que se prepara disolviendo 5 g de sal en 20 g de agua.

2. El suero fisiológico se prepara disolviendo 3 g de sal en 330 g de agua. Calcula la concentración de sal en el suero fisiológico, expresada como porcentaje en masa.

3. Un frasco de colonia indica que tiene un 80 % de alcohol. Calcula la cantidad de alcohol necesaria para preparar 280 mL de colonia.

4. Un vino común tiene un 12 % de alcohol y el whisky tiene un 40 % de alcohol. Calcula la cantidad de alcohol que toma una persona cuando bebe 150 mL de vino o 150 mL de whisky. (Nota: un vaso de vino contiene, aproximadamente, 150 mL.)

5. Para preparar un desinfectante mezclamos 400 mL de agua destilada con 200 mL de alcohol etílico y 10 mL de alcohol bencílico. Determina la concentración de cada uno de los solutos expresándola como porcentaje en volumen.

6. El agua del mar tiene varias sales disueltas. Las más abundantes están en la siguiente proporción:

• Cloruro de sodio: 24 g/L.

• Cloruro de magnesio: 5 g/L.

• Sulfato de sodio: 4 g/L.

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La materia: cómo se presenta3

MAPA DE CONTENIDOS

• Diferenciar entre sustancia pura y mezcla.• Saber identificar una sustancia pura a

partir de alguna de sus propiedades ca-racterísticas.

• Distinguir entre elementos y compuestos.• Saber diferenciar una mezcla heterogénea

de una mezcla homogénea (disolución).• Conocer los procedimientos físicos utili-

zados para separar las sustancias queforman una mezcla.

• Conocer las disoluciones y las variacio-nes de sus propiedades con la concen-tración.

• Conocer la teoría atómico-molecular deDalton.

• Entender el concepto de elemento ymezcla a partir de la teoría de Dalton.

• Saber identificar y clasificar sustanciascercanas a la realidad del alumno.

OBJETIVOS

Sustancias puras Mezclas

Generales Características

líquido gas

masa volumen temperatura densidad solubilidad

balanza probeta

bureta

pipeta

vaso deprecipitados

ele-mentos

com-puestos

homo-géneas

hetero-géneas

termómetrodisoluciones

se pueden presentaren tres estados

Dalton en la actualidad

dibujos letras

ejemplos

se mide con

se mide con

se mide con

permite estudiar

pueden ser

ejemplos

diluidas concen-tradas

saturadas

formada por descrita con propiedades

símbolos

representadoscon

LA MATERIA

sólido

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FÍSICA Y QUÍMICA 3 E.S.O.

EJERCICIOS

Lourdes Álvarez Cid

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10. Di si se trata de una mezcla homogénea o una

sustancia pura (compuesto o elemento).

a) Agua mineral

b) Agua destilada

c) Agua con arena

d) Hierro

e) Bronce

f) Aire

g) Oxígeno

h) Sal común

i) Agua con azúcar

11. Explica cómo separarías las siguientes mezclas

en el laboratorio. Nombra y dibuja el material

necesario.

a. Azúcar y agua.

b. Arena y sal común.

c. Limaduras de hierro y limaduras de plomo.

d. Agua y gasolina.

e. Agua y acetona.

f. Harina y sal.

12. Indica cuál es el principal soluto y cuál el

disolvente en las siguientes disoluciones.

a. 30 mL de etanol en 100 mL de agua

b. Agua de mar

c. Vinagre

d. Aire

e. Bebidas refrescantes

f. Alcohol del botiquín

g. Bronce

EJERCICIOS

13. Elige la respuesta correcta. Una disolución que

contiene 25 g de soluto en 500 mL de

disolución tiene una concentración de:

a. 50 % en masa.

b. 25 % en volumen.

c. 50 % en volumen.

d. 50 g/L.

14. En un litro de disolución al 10 % en masa hay:

a. 10 g de soluto y 100 g de disolvente.

b. 20 g de soluto y 80 g de disolvente.

c. 10 g de soluto y 90 g de disolvente.

15. La concentración de una disolución de

hidróxido de potasio en agua es del 5 % en

masa. ¿Qué cantidad de hidróxido de potasio

hay en 600 g de disolución?

16. El vinagre es una disolución de ácido acético en agua al 3 % en masa. Determina: a) Cuál es

el soluto y cuál el disolvente. b) La cantidad de

soluto que hay en 50 g de vinagre.

17. Expresa en g/L la concentración de una

disolución que contiene 30 g de soluto en 600

mL de disolución.

18. Preparamos una disolución mezclando 20 g de

hidróxido de sodio en 200 mL de agua. La

densidad de la disolución es 113 g/mL. Calcula

la concentración expresada en % en masa y en g/L.

19. Se preparó una disolución disolviendo 50 mL

de alcohol en 200 mL de agua. Calcula la

concentración expresada en % en volumen.

20. Una bebida alcohólica tiene un 14 % en

volumen de alcohol. Calcula la cantidad de

alcohol que tomaremos si ingerimos un vaso de

120 cm3 de dicha bebida.

DISOLUCIONES

22

DISOLUCIONES

29. Un recipiente cúbico de 1,5 m d e l a d o c o n t i e n e u n a disolución de cloruro de sodio e n a g u a c o n u n a concentración de 3 g/L. Calcula la masa de sal que hay en dicho recipiente.

30. La densidad de una disolución de una sal en agua es de 1,056 g/mL y la concentración del soluto es de 6% en masa. C a l c u l a e l vo l u m e n d e disolución que hay que tomar para que con- tenga 12 g de soluto.

31. Indica la cantidad de cada disolución que hay que tomar para conseguir la cantidad de soluto indicada en cada caso:

32. Disponemos de una disolución A que se ha preparado disolviendo 74 g de alcohol en 0,726 kg de agua. ¿Cuál es la concentración en tanto por ciento en masa?

21. ¿Cuál es la concentración en g/L de una disolución que se preparó disolviendo 20 g de azúcar (C12H22O11) en agua hasta tener 250 mL de disolución?

22. En los análisis de sangre se indica como valor normal de la glucosa en sangre el correspondiente al intervalo entre 70 a 105 mg/L. Si en una muestra de sangre se encuentran 2 mg de glucosa en 20 mL de disolución sanguínea:

a) ¿Estará dentro del intervalo normal en sangre?

b) Expresa la concentración en g/L.

23. El aluminio es un metal ligero cuya densidad es de 2,70 g/cm3. Esta característica hace que el aluminio se utilice en aleaciones con otros metales en aplicaciones aeronáuticas.

¿Qué masa tiene una pieza de aluminio con forma de cubo de 207 mm de lado? Utiliza las unidades adecuadas a la magnitud del resultado.

24. Indica en qué método de separación se utilizan los siguientes materiales de laboratorio y cuál es su función:

a. Embudo de decantación.

b. Refrigerante

c. Cristalizador

d. Papel de filtro

25. Indica en las siguientes disoluciones qué sustancia es el soluto y cuál el disolvente:

a) 40 mL de alcohol con 30 mL de acetona.

b) 10 mL de agua con 40 mL de acetona.

26. Calcula la concentración, en % en masa, de una mezcla formada por 16 g de nitrato de potasio en 250 g de agua.

27. ¿Qué masa de agua hay que utilizar para obtener una disolución al 20% en masa a partir de 35 g de una sal?

28. Calcula la concentración, en % en volumen, que se obtiene al mezclar 2 mL de metanol con 65 mL de agua. ¿Qué suposición has utilizado?

FÍSICA Y QUÍMICA 3 E.S.O.

EJERCICIOS