Soluciones

1. Soluciones

2. Una solución se define como una mezcla homogénea de un soluto (especie que se encuentra en menor cantidad) con un solvente (la especie que está en mayor cantidad y que disuelve al soluto). El aire, el agua de mar y la tierra, son mezclas y de ellas es solución ¿Cuál es?

3. SOLUCIONES La solución es la mezcla que esta constituida por dos o más componentes y que se encuentra en estado líquido. Por ejemplo : El agua de mar es una mezcla que se forma por la combinación de agua y de sales de Na, K, Mg y Ca, en una concentración del 3.5 %.

4. SOLUCIONES Eso significa que vivimos en un planeta compuesto por enormes cantidades de solución acuosa. En la solución , el solvente es la fracción líquida y el soluto es lo que se disuelve , por ejemplo: la sal (NaCl) en el agua de mar , el alcohol (Etanol) en la cerveza y el gas (CO2) en los refrescos.

5. SOLUCIONES El solvente común en las tres soluciones es el agua, que por su abundancia e importancia, se le conoce como "solvente universal" . Para referirnos al estado físico de los componentes se usa la expresión soluto-solvente ; que puede ser sólido - liquido (S/L), líquido - liquido (L/L) o gas -líquido (G/L), siendo en todos los casos , el solvente, el denominador de la expresión .

6. Solución Soluto Solvente (H2O) Solución Soluto

7. Molécula de Agua

8. Puentes de Hidrógeno

9. CARACTERÍSTICAS Las características principales para que una solución sea homogénea, son: el tamaño de partícula (del soluto) y la afinidad del soluto por el solvente. 1)Tamaño de partícula: cuando el tamaño de partícula es pequeño (< 1nm) , es decir , los solutos son moléculas de bajo peso molecular (como sales y azucares).

10. CARACTERÍSTICAS 2) Afinidad del soluto por el solvente: dependiendo de la polaridad de las moléculas de soluto y de solvente se tienen fuerzas de atracción que favorecen la solubilización del soluto. bajo el principio de : “lo semejante disuelve lo semejante”

11. AFINIDAD

12. Solución y sus componentes • Una solución es una mezcla homogénea compuesta por un soluto disuelto en un solvente. • El soluto es el componente presente en menor cantidad. • El solvente es el componente presente en mayor cantidad. • Por ejemplo, una cuchara de azúcar disuelta en un vaso de agua forma una solución acuosa en donde el azúcar es el soluto y el agua el solvente o disolvente. • Se da el nombre de solución acuosa a toda solución en donde el solvente es el agua.

13. . • El soluto y el solvente en una solución pueden existir como moléculas o comoiones. • Por ejemplo, cuando el azúcar se disuelve en agua, elazúcarentra en la solución en forma demoléculas. • Cuando elcloruro de sodiose disuelve en agua se separa eniones cloruro y iones sodio. • En ambos casos tanto las moléculas como los iones del soluto están rodeados por moléculas de agua en la solución

14. Solubilidad

15. Proceso de solvatación Burns, R. (1996)

16. solvatación

17. Electrolitos • Una sustancia que se rompe en iones cuando se disuelve al formar una solución se conoce como electrolitoy es capaz e conducir la corriente eléctrica. • Cuando la sustancia no se ioniza se le llama no electrolito.

18. Factores que afectan la solubilidad • Propiedades del soluto y el solvente:Los compuestos iónicos son solubles en los solventes polares, los compuestos covalentes (no polares) son solubles en solventes no polares. “Lo semejante disuelve lo semejante” • Temperatura:Soluciones de un gas en un líquido, la solubilidad disminuye con el aumento de temperatura. Soluciones de sólidos en un líquido generalmente la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura.

19. Factores que afectan la velocidad de disolución • Tamaño de la partícula:A menor tamaño de partícula del soluto mayor velocidad de disolución. • Velocidad de agitación:La velocidad de disolución del soluto aumenta por la agitación. • Temperatura:A mayor temperatura mayor velocidad de disolución.

20. Tipos de soluciones • Solución no saturada:Es aquella en donde hay menos soluto del que puede ser disuelto a una temperatura dada (diluida y concentrada). • Solución Saturada:Es aquella que contiene tanto soluto como pueda ser disuelto a una temperatura dada. • Solución sobresaturada:Es una solución inestable en la cual hay más soluto en solución de lo que normalmente existe a una temperatura dada. Si se realiza algún proceso de cristalización, todo el exceso del soluto se precipita, dejando una solución saturada.

21. Tipos de soluciones Brown, T. et al. (1991)

22. Soluciones

23. NO SI NO SI

24. Sólido iónico + agua  Solución iónica que conduce la electricidad y se la denomina solución electrolítica Sólido molecular + agua Solución que no conduce la electricidad y se la denomina solución no electrolítica

25. Solubilidad La solubilidad de una sustancia en un solvente es la concentración de su disolución saturada. Se la expresa en: g de soluto/ 100 ml de agua.

26. Preparación de soluciones

27. Preparación de soluciones

28. Mayor proporción  solvente Componentes Menor proporción  soluto Soluciones Mezclas homogéneas de dos o más componentes. Concentración: indica la cantidad de soluto presente en una dada cantidad de solvente ouna dada cantidad de solución. Solución saturada: es una solución que no puededisolver mayores cantidades de soluto.Una solución saturada está en equilibrio con el soluto sólido. Solubilidad: concentración de soluto de lasolución saturada.

29. Unidades de concentración Partes por millón: g de soluto en 106g desolución. msto= g de soluto presentes en mslon g desolución.

30. Molaridad: moles de soluto en 1 litro desolución. nsto= Nro de moles de soluto presentes en nlsolnlitros de solución.

31. Formaridad: peso formula g de soluto en 1 litro de solución.

32. Molalidad: moles de soluto en 1 kg desolvente.

33. El proceso de disolución Puede ocurrir con reacción química o sin reacción química.Ejemplos de disolución con reacción: Entalpía de solución

34. Sal en H2O Metanol en H2O

35. Lo semejante disuelve lo semejante Factores que afectan la solubilidad Interacciones soluto-solvente

36. Efecto de la temperatura Compuestos iónicos

37. Gases

38. Efecto de la presión La presión no afecta la solubilidad de líquidos y sólidos pero sí la de los gases: Ley de Henry Presión del gassobre la solución Solubilidad delgas en el solvente dado Constente de Henry ¿De qué depende?

39. PROPIEDADESCOLIGATIVASDE LAS SOLUCIONES

40. Propiedades coligativas Son aquellas propiedades físicas de las soluciones que dependen más bien de la cantidad de soluto que de su naturaleza.

41. Cuatro son las propiedades coligativas: • Disminución de la presión de vapor • Disminución del punto de congelación • Aumento del punto de ebullición • Presión osmótica

42. 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. P solución< P solvente puro P = P°- P

43. Ley de Raoult PA = XA P°A PA :Presión de vapor del componente A XA : Fracción molar de A P°A : Presión de vapor de A puro

44. 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

45. 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. P° solvente Presión de vapor del solvente 0 0 X disolvente 1 1 X soluto 0

46. ... aplicación • Calcule el descenso de la presión de vapor de agua, cuando se disuelven 5.67 g de glucosa, C6H12O6, en 25.2 g de agua a 25°C. La presión de vapor de agua a 25°C es 23.8 mm Hg ¿Cuál es la presión de vapor de la solución?

47. ... aplicación • El naftaleno C10H8, se utiliza para hacer bolas para combatir la polilla. Suponga una solución que se hace disolviendo 0,515 g de naftaleno en 60,8 g de cloroformo CHCl3, calcule el descenso de la presión de vapor del cloroformo a 20°C en presencia del naftaleno. La p de v del cloroformo a 20°C es 156 mm Hg. Se puede suponer que el naftaleno es no volátil comparado con el cloroformo. ¿Cuál es la presión de vapor de la solución?

48. Para una solución ideal: Si los componentes son los líquidos A y B: Psolución = P°AXA+ P°BXB Psolución : Presión de la solución ideal P°A y P°B : Presiones de vapor de A y B puros XA y XB : Fracciones molares de A y B

49. Ley de Raoult para una solución ideal de dos componentes volátiles. Izquierda: B puro Derecha: A puro P total = PA + PB P°B PB P°A Presión de vapor PA 0 0 1 0 XB 0 1 XA

50. ... aplicación • Una solución líquida consiste en 0,35 fracciones mol de dibromuro de etileno, C2H4Br2, y 0,65 fracciones mol de dibromuro de propileno, C3H6Br2. Ambos son líquidos volátiles; sus presiones de vapor a 85°C son 173 mm Hg y 127 mm Hg, respectivamente. Calcule la presión de vapor total de la solución.