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El proceso de disolución

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Academic year: 2019

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(1)

Repaso de Sistemas de

concentración molar

Prof. José A. Pérez

(2)

Unidades de Concentración

molaridad, molalidad, % masa, % volumen, %masa/volumen, partes por mil (ppmil), partes

(3)

El proceso de disolución

 Se forma una solución cuando una

sustancia se dispersa de manera uniforme en otra.

La preparación de soluciones envuelve un equilibrio que se denomina equilibrio dinámico.

Soluto + disolvente disolver solución

(4)

Soluciones

Sólido en líquido

solución saturada - solución que está en

equilibrio con un soluto no disuelto. Contiene la cantidad máxima de soluto que se puede disolver

 solubilidad- cantidad dada de soluto que se disuelve para formar una solución saturada

solución insaturada – solución que no esta en

equilibrio con respecto a una sustancia dada

solución sobresaturada – solución que contiene

(5)

Disolución de sólidos

iónicos en líquidos

 Atracción soluto-disolvente

 Energía de la red – energía que possen los sólidos en la

red cristalina

 Solvatación – interacción entre el soluto y las moléculas

de disolvente, si el disolvente es agua ese proceso se conoce como hidratación.

 Ej. Disolver NaCl en agua

 Temperatura

(6)

Disolución de líquidos en

líquidos

 Interacciones soluto-disolvente –

- Regla Igual disuelve Igual- las sustancias con fuerzas de atracción similares suelen ser mutuamente solubles.

- miscibles – pares de líquidos que se

mezclan en todas proporciones

(7)

Disolución de gases en

líquidos

Presión – la solubilidad de un gas aumenta

con aumento en presión - Ley de Henry= Sg=kHPg

Temperatura

(8)

Formas de expresar

concentración

 concentración – la

cantidad dada de soluto por una

cantidad dada de solvente o solución

 Estas son:

 % por masa

 Molalidad

 Fracciones de masa

 ppm

 Molaridad

(9)

Por ciento por peso

100 solución

masa

soluto masa

peso por

%  x

Masa solución = masa soluto + masa disolvente

(10)

Ejemplos

 Calcule el porciento por masa de NaOH para una solución que se prepara

disolviendo 10.0g de NaOH en 150.0g de H2O.

 ¿Cuántos g de NaCl hay en 150 mL de una solución acuosa con una densidad de

(11)

Molalidad(m)

disolvente

Kg

soluto

moles

m

(12)

 Determina la molalidad de una solución se preparó disolviendo 5.67g de

glucosa(C6H12O6) en 25.2 g H2O.(Masa molar C6H12O6=180.0g.mol)

 ¿ Cuál es la molalidad de una solución que contiene 7.78g de urea((NH2)2CO) en 203g H2O ?(masa molar (NH2)2CO = 60.06g/mol)

(13)

Fracciones de Masa(partes

por millón y partes por billón)

 Partes por millón(ppm)

solución

L

soluto

mg

p p m

10

solución

masa

soluto

masa

p p m

6

x

Soluciones Diluidas

(14)

 Una solución se preparó disolviendo 0.0154g de NaCl en 350.0g de H2O. Determina la concentración en ppm.

 Una muestra de agua potable contiene

0.105ppm de plomo. ¿Cuántos g de Pb hay en 1.0 L de esta muestra?

(15)

Molaridad(M)

solución

L

soluto

moles

M

Ejemplo: 12.0g de NaOH(Masa molar = 40.01g/mol) son colocados en un matraz volumétrico de 500.0mL. El matraz es llenado hasta la marca de calibración

(16)

Fracción Molar

 Indica la relación entre los moles de un componente y los moles totales en una solución

 Ej. solución AB

totales moles

B moles X

totales moles

A moles

(17)

 Una solución contiene 3.456g de KCl (Masa molar74.55g/mol) en 350g de agua (Masa molar 18.02g/mol).

 Determine la fracción molar de agua y KCl en la solución resultante.

(18)

Conversión entre unidades

% por peso a Molalidad

 Asumir 100 g solución

 Masa soluto = % peso

 Calcular masa disolvente

 = masa solución – masa

soluto

 Calcular moles soluto

Molalidad a % por peso

 Asumir 1 kg de disolvente

 Moles soluto = molalidad

 Buscar masa de soluto

 Buscar masa solución

 = masa soluto(g) + masa disolvente(g)

(19)

Conversión entre unidades

Molaridad a % por peso

 Asumir 1.0 L de solución

 Moles soluto= M

 Buscar masa soluto

 Buscar masa solución

 m= (d)(vol. solución)

 Buscar % peso

% por peso a Molaridad

 Asumir 100 g solución

 Masa soluto = % peso

 Calcular moles soluto

 Calcular Vol. solución

 V= masa solución/d

(20)

Conversión entre unidades

Molalidad a Molaridad

 Asumir 1.0 Kg de disolvente

 Moles soluto = m

 Buscar masa soluto

 Buscar masa solución

 Buscar V solución

 V=msolución /d

 Buscar Molaridad

Molaridad a Molalidad

 Asumir 1.0 L de solución

 Moles soluto = M

 Calcular masa de soluto

 Calcular masa de solución

 m=(d x v)

 Calcular masa disolvente

 = masa solución – masa

(21)

 Una solución es 20% por peso en H2SO4 y tiene una densidad de 1.14g/mL. Determina:

 Molalidad de la solución

 Molaridad de la solución

 Una solución es 1.5 M en KCl y tiene una densidad de 1.011g/mL. Determina la

molalidad de la solución

(22)

Ejercicio

 Una solución acuosa es 30.2%en NH3 y tiene un densidad de 0.982g/mL.(Masa molar NH3=17.04g/mol) Determine:

 Molalidad

Molaridad

(23)

Soluciones- concentración

y Propiedades coligativas

 Son las propiedades que dependen de la cantidad de soluto pero no del tipo de

soluto presente en una solución

 Estas son :

 Depresión (disminución) en la presión de vapor

 Elevación en el punto de ebullición

 Depresión (disminución) en el punto de

congelación

(24)

Disminución en la presión

de vapor

 La adición de un soluto no volátil a un solvente lleva a una disminución en la

presión de vapor de la solución resultante en comparación con el solvente puro

 Ley de Raoult  PA = PºA XA

 Donde:

 PA = presión parcial de la solución

(25)

Ejercicio

 A 25ºC la presión de vapor del agua es

23.76mmHg. Determine la presión de vapor a 25ºC de la solución que se prepara

añadiendo 5.67g de C6H12O6

(26)

Elevación en el punto de

ebullición y depresión en el

punto de congelación

 Ebullición

 Tb= Kb m

 Donde:

 Tb = Tb solución – Tb0 puro

 Kb = constante de

elevación en el punto de ebullición

 m = molalidad

 Congelación

 Tf= Kf m

 Donde:

 Tf = Tf 0

puro – Tf solución

 Kf = constante de

depresión en el punto de congelación

(27)

Ejercicio

 Determine el punto de ebullición y el punto de congelación de una solución que

contiene 4.76g de etilenglicol

(28)

Presión Osmótica

 Osmosis – el flujo de solvente a través de

una membrana semipermeable para igualar la concentración de soluto en ambos lados de la membrana.

(29)
(30)

 Presión osmótica() – propiedad coligativa que es igual a la presión que cuando es

aplicada a la solución, paraliza o detiene la osmosis .

 =MRT

 M= molaridad,

(31)

Osmosis y presión osmótica

Isotónica: soluciones que tienen igual

concentración de soluto y por lo tanto igual presión osmótica

Hipertónica: soluciones con mayor concentración de soluto

(32)

Aplicaciones de la presión

osmótica

 Determinar Masa Molar

 Buscar

1. Molaridad

-RT M  

soluto gramos

xV(L) M

moles

(33)

Coloides

 Dispersión de

partículas de una sustancia en otra

sustancia o solución.

 Dos fases

 Fase dispersa

 Fase contínua

 Efecto Tyndall =reflejo de la luz por las

partículas en un coloide

 Coloide hidrofílico- son coloides que se

dispersan facilmente en agua

 Coloide hidrofóbico no se dispersan

(34)

Tipos de coloides

 Aerosol- gotas de líquido o sólido

disperso en un gas. Ej. niebla, humo

 Emulsión- gotas de líquido dispersas en otro líquido o sólido. Ej.leche, mayonesa, mantequilla

(35)

Ejercicios de práctica

asignación

 Contestar los ejercicios 11.3 al 11.5 de la página 406

 Contestar los ejercicios 11.6 al 11.10 de la página 409

Libro de Texto:

 McMurray & Fay. (2009).General

(36)

Referencias

Libro de Texto:

 McMurray & Fay. (2009).General Chemistry, 5th Ed.;

Pearson Prentice Hall – disponible en sala de reserva

Referencia adicional

 Brown,Theodore; LeMay,H.; Bursten.B.; Murphy,C.;

Química: la ciencia central. 11th Ed.; (2009). México:

Pearson Educación. QD31.2 .B7818 2009

Referencias

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