SOLUCIONES Virtualmente todas las reacciones químicas
observadas en el laboratorio y en sistemas vivos se llevan a cabo en solución acuosa.
Para que una sustancia reaccione con otra, generalmente se disuelve en “algo”. Esto ocasiona un cambio en su sistema.
Las proporciones en que se unen no son al azar, por lo que se deben entender los términos que se utilizan para describir soluciones.
Definiciones
• Solución: Es una mezcla uniforme de partículas, cuyo tamaño es atómico, iónico o molecular. Se necesita un mínimo de dos sustancias para tener una solución. Una de ellas es el solvente y las demás serán el o los solutos.
• Solvente (disolvente): Es el medio en el cual se mezclan o disuelven las otras sustancias. Generalmente es un líquido como el agua.
• Soluto: Es la o las sustancias que se disuelven en el solvente. Puede ser un líquido, un gas, o un sólido.
SOLUCIONES ACUOSAS
Las sustancias disueltas en medio acuoso pueden ser
GASES
SALES, ÁCIDOS y BASES INORGÁNICAS
PEQUEÑAS MOLÉCULAS ORGÁNICAS
MACROMOLÉCULAS PROTEICAS
La importancia del mantenimiento del ambiente físico-químico intra y extracelular: HOMEOSTASIS
El estudio de la función homeostática debe necesariamente ser precedida por el conocimiento de las propiedades fisicoquímicas
SISTEMAS DISPERSOS:partículas de una sustancia, se hallan mecánicamente interpuestas en el seno de otra sustancia
Entidades en las cuales las
FASE:
Parte del sistema que en su totalidad es uniforme considerada física y químicamente
COMPONENTE:
Menor número de especies químicas independientes necesarias para describir la composición de una fase
COMPONENTE DISPERSANTE y DISPERSO
CLASIFICACION DE LAS DISPERSIONESVERDADERAS COLOIDALES GROSERAS
¿Concentración?
La concentración de una solución es la relación de la cantidad de soluto en alguna unidad dada de solución.
Principales unidades de concentración:
a) Molaridad (M), moles/litro
b) Normalidad (N), equivalentes/litro
c) Porcentaje (%), (gravimetrica, volumetrica)
d) Molalidad (m), moles/kg (de disolvente)
El número de moles por cada 1000 ml (1 litro), de SOLUCIÓN
• Mol: Unidad del sistema internacional para cantidades de materia
Molaridad y Osmolaridad
(no de solvente)
SOLUCIÓN OSMOLAR es toda aquella que posee 6,023 x 1023 partículas disueltas por LITRO DE DISOLUCIÓN
SOLUCIÓN OSMOLAL es toda aquella que posee 6,023 x 10 23 partículas disueltas en un KILOGRAMO DE DISOLVENTE.
DISOLUCIONES VERDADERAS:Sistema homogéneo monofásico de dos o más componentes
SOLUBILIDAD : Fuerzas adhesivas, cohesivas, temperatura
DISOLUCIONES DILUIDAS - CONCENTRACIÓN EUTÉCTICA
C
T
I
II
Conc. eutéctica
Temp.eutéctica
Propiedades Coligativas de los electrolitos
• Un electrolito es una sustancia que disuelta en agua conduce la corriente electrica. (son electrolitos aquellas sustancias conocidas como ácidos, bases y sales).
• Para las disoluciones acuosas de electrolitos es necesario introducir en las ecuaciones, el factor de corrección “ i ”
DISOLUCIONES ELECTROLÍTICAS
GRADO DE DISOCIACION :
= ndnt
nd : número de moléculas disociadas
nt: número total de moléculas
Electrolitos fuertes: = 1
PROPIEDADES COLIGATIVAS EN DISOLUCIONES IÓNICAS
Presión osmótica y el resto de las propiedades coligativas son proporcionales al número de partículas en solución
Coeficiente i de Vant’Hoff:
i = 1 + ( n - 1 )
n: número de partículas que se originan al ionizarse la molécula
i
Ley de Dalton de la evaporación.
Mv = A. S (PL – PG)
t PB
Mv = masa evaporada ;
t =tiempo; PL = presión de vapor en la fase
líquida; PG= presión de vapor en la fase
gaseosa; PB = presión barométrica;
S =superficie de evaporación; A = constante
Propiedades coligativas
Son aquellas propiedades físicas de las soluciones que dependen de la cantidad de soluto, no de su naturaleza.
Cuatro son las propiedades coligativas:
Disminución de la presión de vapor
Disminución del punto de congelación
Aumento del punto de ebullición
Presión osmótica
Disminución de la presión de vapor
Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, la presión de vapor de éste en la solución disminuye.
PS (solución) < P SP (solvente puro)
P = PSP - PS
Ley de Raoult
PA = XA P°
PA : Presión de vapor del componente A en la disolución.
XA : Fracción molar de A
P° : Presión de vapor del solvente puro
Para un soluto no volátil:
P = P°A XB
donde:
P : Disminución de la presión de vapor
XB : fracción molar del soluto B no volátil
P°A : presión de vapor del solvente A puro
Pre
sión
de
vapo
r de
l sol
vent
e
X disolvente
X soluto
0
0
01
1
P° solvente
Ley de Raoult para una solución ideal de un soluto en un líquido volátil. La presión de vapor ejercida por el líquido es proporcional a su fracción molar en la solución.
DISMINUCIÓN DEL PUNTO DE CONGELACIÓN
Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de congelación de éste disminuye.
Pto. Cong. solución < Pto. Cong. solvente puro
Tc = Kc • Os
Donde:
Tc = Disminución del punto de congelación
Kc = Constante osmolar de descenso del punto de
congelación
Os =osmolaridad de la solución
Tc = Tc solvente - Tc solución
AUMENTO DEL PUNTO DE EBULLICIÓN
Cuando se agrega un soluto no volátil a un solvente puro, el punto de ebullición de éste aumenta.
Pto. Eb. ss > Pto. Eb. solvente puro
Te = Ke • Os
Donde:
Te = Aumento del punto de ebullición
Ke = Constante osmolar de elevación del punto de ebullición
Os = Osmolaridad de la solución
Te = Te solución - Te solvente
Pre
sión
de
vap
or d
el s
olve
nte
(tor
r)
760
SólidoLíquido
Gas
Tc Te
Temperatura (°C)
Tc solución Tc solvente puro
Solución
Solvente puro
Te solvente puro Te solución
Diagrama punto fusión y punto ebullición solvente puro - solución
Algunas propiedades de disolventes comunes
I Solvente Pe (°C) Ke (°C/m) Pf(°C) Kc
(°C/m)
Agua 100,0 0,512 0,0 1,86 Benceno 80,1 2,53 5,48 5,12 Alcanfor 207,42 5,61 178,4 40,00 Fenol 182,0 3,56 43,0 7,40 Ac. Acético 118,1 3,07 16,6 3,90 CCl4 76,8 5,02 - 22,3 29,8 Etanol 78,4 1,22 - 114,6 1,99
Se define la presión osmótica como el proceso, por el que el disolvente pasa a través
de una membrana semipermeable, y se expresa como:
Δ = n R T V
R= 0.0821 atm L / (mol K)
Como n/V es osmolaridad (Os), entonces:
Δ = Os • R • T
Citoplasma como sistema disperso1) Contiene
numerosas organelas con diferente concentración
2) La fracción que no tiene organelas es coloidal con 20% de proteínas
Debido a 1) y 2) no todo el volumen celular participa de los fenómenos osmóticos
Hacinamiento molecular (amplificación de 1 000 000)