Soluciones

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Soluciones

Unidad 5

Partes de una solución

Soluto (CuSO4)

Solvente (Agua)

Tipos de soluciones

• Empíricas. Son aquellas en la que la cantidad de soluto en el disolvente no es muy exacta (saturada, insaturada, sobresaturada)

• Físicas. Son aquellas que se reportan en unidades que implican propiedades físicas (porciento masa y volumen, ppm)

• Químicas. Son aquellas que se reportan en

unidades químicas (molar, molal, normal)

Concentración de soluciones

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Concentraciones porcentuales

• La concentración de una solución nos indica la cantidad de soluto disuelto en un solvente

• Cuando se trabaja con sólidos es mas fácil emplear unidades de masa

• Cuando se trabaja con líquidos conviene utilizar volúmenes

• Para ello existe la concentración en porciento masa (%m) y porciento volumen (%v). El principio es el mismo, lo que cambia es la unidad con la que se mide tanto el soluto como el solvente

Porciento masa

%m = m soluto x 100 m solución

Nota: las unidades de masa deben ser las

mismas. La masa de la solución es la masa del soluto y la masa solvente

Ejemplo:

Porciento volumen

%v = v soluto x 100 v solución

Nota: las unidades de volumen deben ser las mismas. El volumen de la solución es el

volumen del soluto y el volumen del solvente

Ejemplo:

Se prepara una solución con 15 mL de acetona y 0.8 L de alcohol. Determina la concentración de la solución

Ejercicios

• Determina la concentración en porciento masa de una solución que se prepara disolviendo 12 g de Na₂CO₃ en 900 g de agua.

• Determina la cantidad de alcohol presente en 1500 g de solución al 23% masa.

• Una botella de 750 mL de blanqueador indica en la etiqueta que contiene el 15% v de NaClO ¿Qué cantidad de hipoclorito de sodio contiene la botella? • Una laboratorista desea preparar 2500 g de solución al

8.5% m de KCl. Determina la cantidad de agua y de KCl que deberán medirse para preparar la solución.

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Concentración molar

• La molaridad se define como el número de moles de soluto en un litro de disolución.

M = moles de soluto / litros de disolución

• Mol es la cantidad de materia que contiene el número de Avogadro, N, de partículas unitarias o entidades fundamentales (ya sean moléculas, átomos, iones, electrones, etc.).

• La masa de un mol de cualquier substancia es el número de gramos de esa substancia igual en valor a su masa molecular. A esta masa se la denomina masa molar y se mide en g/mol.

Ejemplos

• Se desea conocer la concentración de una

disolución que se preparó con 10 g de KCl en un volumen de 500 ml.

• ¿Qué cantidad de CuSO₄・5H₂O se necesita

mezclar con agua destilada en un volumen de 1 L, para obtener una concentración de la disolución de 0.5 M?

• En el laboratorio únicamente se tienen 5 g de CuCl₂ y se desea obtener una disolución con una concentración 0.1 M ¿Cuál es el volumen

• Calcula la cantidad de NaCl necesaria para preparar 750 mL de solución con una concentración 2M

• ¿Qué volumen de solución 3 M se prepararán

con 30 g de H₂SO₄

• ¿Cuál es la concentración que se obtiene al mezclar 30 g de CaCO₃ en 2.5 L de agua

• Se desea preparar una solución 1 M con 5 g de

CaCl₂ ¿Cuál será el volumen de la solución?

Concentración normal

• La normalidad se define como el número de

equivalentes por litro de solución.

N = # eq / litro de solución

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• Si es un ácido libera tantos eq como H+ _tenga

Ejem HCl: 1 H+ _{1 eq/mol}

H₂SO₄: 2 H+ _{2 eq/mol}

• Si es base libera tantos eq como OH- tenga Ejem: NaOH: 1 OH- _{1 eq/mol}

Ca(OH)₂: 2 OH- _{2 eq/mol}

• Si es una sal libera tantos eq por carga total positiva o negativa

Ejem: Na₂S: 1+_x2-_{=2 2 eq/mol}

Al₂S₃: 3+_x2-_{=6 6 eq/mol}

Ejemplo

Se tienen 15 gramos de Al₂S₃ en 250 ml de solución, cuál será la Normalidad?

Es una sal, el Al tiene carga 3 y el S de 2, la carga total es 6, por lo que cada mol dará 6 equivalentes.

Peso Molar: 27x2 + 32x3 = 150 g/mol . Entonces 150 g dan 6 equivalentes. Se hace una regla de tres para ver cuantos equivalentes representan 15 g:

150 g --- 6 eq

15 g --- X X = 15*6/150 = 0.6

Ejercicios

• ¿Cuántos gramos de H₂S hay en 250 mL de una solución 2.5 N?

• ¿Qué volumen de solución 0.75N podría prepararse con 500 g de Na₂SO₄?

• ¿Cuál es la normalidad de una solución que

contiene 250 g de CaCl₂ en 1500 mL de solución?

• ¿Cuántos gr de BaCl₂ se necesita para preparar 1500 mL de una solución 1.5 N?