LIQUIDOS

Y

SOLUCIONES

PROPIEDADES GENERALES

DE LOS LIQUIDOS

1.- No tienen forma propia adoptan la forma del

recipiente que los contiene.

2.- Tiene volumen propio.

3.- Se difunden, pero ms lentamente que los gases.

4.- Son compresibles, pero en menor proporcin que

los gases.

5.- Su densidad es alta comparada con la del gas.

6.- Cuando se mezclan no siempre forman soluciones.

7.- Se EVAPORAN.

Antes de la

evaporacin

En

equilibrio

APARATOS PARA MEDIR LA PRESIN DE VAPOR DE UN LQUIDO

Vaco

Espacio

vaco

Lquido Lquido

PRESION DEL VAPOR

La concentracin de molculas en el vapor ser constante, independiente del volumen a una temperatura dada y aumentar con la temperatura.

La presin de un vapor a una temperatura dada esta determinada nicamente por su concentracin.

La presin de vapor en equilibrio con el lquido, tendr un valor caracterstico, independiente del volumen, a una temperatura dada y aumentar al elevar la temperatura.

Ecuacin Antoine :

LogPv = - A + B

T

Donde A y B son constantes caractersticas para cada lquido

PRESIN DE VAPOR DE AGUA, ALCOHOL ETLICO

Y TER ETLICO A VARIAS TEMPERATURAS

Temperatura (C)

Agua

PRESIN DE VAPOR (torr)

Alcohol etlico ter etlico

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

4.6

9.2

17.5

31.8

55.3

92.5

152.9

233.7

355.1

525.8

760.0

1074.6

12.2

23.6

43.9

78.8

135.3

222.2

352.7

542.5

812.6

1187.1

1693.3

2361.3

185.3

291.7

442.2

647.3

921.3

1276.8

1729.0

2296.0

2993.6

3841.0

4859.4

6070.1

El PUNTO DE EBULLICIN es la temperatura a la cual la

presin de vapor de un lquido es igual a la presin externa.

El PUNTO DE EBULLICIN NORMAL es la temperatura a la

cual un lquido hierve cuando la presin externa es 1 atm.

CALOR MOLAR DE VAPORIZACIN (DHvap)

es la energa requerida para evaporar 1 mol de un lquido.

ln P = - DHvap

RT + C

Ecuacin Clausius-Clapeyron P = (equilibrio) presin de vapor

T = temperatura (K)

R = constante de gas (8.314 J/Kmol)

Presin de vapor contra temperatura

Temperatura C

ter dietlico Agua Mercurio

SOLUCIONES

Temperatura y solubilidad

La solubilidad de slidos y la temperatura

La solubilidad aumenta

al aumentar

la temperatura

Temperatura y solubilidad

La solubilidad de los gases y la temperatura

La solubilidad

normalmente disminuye

a medida que

Aumenta

la temperatura

Temperatura

Presin y solubilidad de los gases

La solubilidad de un gas en un lquido es proporcional

a la presin del gas sobre la disolucin (ley de

Henry).

c = kP

c es la concentracin (M) del gas disuelto

P es la presin del gas sobre la disolucin

k es una constante (mol/Latm) que slo depende de la temperatura

bajo P

bajo c

alto P

alto c

Son Propiedades fsicas de las soluciones diluidas que dependen UNICAMENTE del nmero de partculas del soluto no voltil en una cantidad de solvente.

Estas son: disminucin de la presin de vapor del solvente, disminucin del punto de congelacin, aumento del punto de ebullicin y la presin osmtica de la solucin.

Las 4 propiedades coligativas afectan al solvente. Independiente de la naturaleza del soluto.

PROPIEDADES COLIGATIVAS

DISMINUCIN DE LA PRESIN DE

VAPOR DEL DISOLVENTE

Si la disolucin contiene solo un soluto:

X1 = 1 X2

P 1 0 - P1 = DP = X2 P 1

0

P 1 0 = presin de vapor del disolvente puro

X1 = fraccin molar del disolvente

X2 = fraccin molar del soluto

P1 = X1 P 1 0

Cuando un soluto no voltil se disuelve en un lquido parte del volumen

total de la solucin es ocupado por las molculas del solvente por unidad

de rea en la molcula del solvente por unidad de rea en la superficie velocidad de evaporacin del solvente.

ELEVACIN DEL PUNTO DE EBULLICIN

DTb = Tb T b 0

Tb > T b 0

DTb > 0

T b es el punto de ebullicin

del disolvente puro

0

T b es el punto de ebullicin

de la disolucin

DTb = Kb m

m es la molalidad de la disolucin

Kb es la constante ebulliscpica

molal (0C/m)

Vapor

Lquido

Temperatura

Punto

de

congelacin

de la solucin

Punto

de

congelacin

del agua

Punto

de ebullicin

del agua

Punto

de ebullicin

de la

disolucin

Slido

DISMINUCIN DEL PUNTO DE CONGELACIN

DTc = Tc Tc 0

T c > Tc 0

DTc > 0

T c es el punto de congelacin

del disolvente puro

0

T c es el punto de congelacin

de la disolucin

DTc = Kc m

m es la molalidad de la disolucin

Kc es la constante crioscpica

molal de congelacin (0C/m)

Lquido

Vapor

Slido

Temperatura Punto

de congelacin

de la disolucin

Punto

de

congelacin

del agua

Punto

de

ebullicin

del agua

Punto

de

ebullicin

de la

disolucin

DISOLVENTE Tb Kb Tc Kc

AGUA 100.0 0.512 0.0 1.86

BENCENO 80.1 2.53 5.5 5.12

AC. ACETICO 118.1 3.07 16.6 3.90

NITROBENCENO 210.9 5.24 5.7 7.00

FENOL 1.82 3.56 43.0 7.40

CONSTANTES

PRESIN OSMTICA

p = MRT

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE

DISOLUCIONES DE NO ELECTRLITOS

Disminucin de la presin

de vapor

P = Xsoluto Psolvente

Elevacin del punto

de ebullicin

DTb = Kb m

Disminucin del punto

de congelacin

DTc = Kc m

Presin osmtica (p) p = MRT

Elevacin del punto

de ebullicin

DTb = i Kb m

Disminucin del punto

de congelacin

DTf = i Kc m

Presin osmtica (p) p = i MRT

PROPIEDADES COLIGATIVAS DE DISOLUCIONES

ELECTROLITICAS O SEMIELECTROLITICAS

Disminucin de la Presin

De vapor del disolvente

DP= i Xsoluto Psolvente

Para soluciones lquidas ideales , en donde todos sus componentes son lquidos voltiles no

ionizables.

LEY DE RAOULT

Solucin lquida

Formada por A y B

Concentraciones:

XA XB

Solucin gaseosa

Formada por A y B

Concentraciones:

YA YB

PA = XA P A 0

PB = XB P B 0

PTotal = PA + PB

PT = XA P A 0 + XB P B

0

Solucin ideal

Ley de Raoult

Ley de Dalton

SOLUCIONES

ACUOSAS IONICAS

DEFINICION DE pH

pH = -log [H+]

A 25C

K = -log [H+] = 1.0 x 10-14

- log K = - log [H+] log [OH-] = 14

PKw = pH + pOH = 14

CALCULOS DE EQUILIBRIO PARA

SOLUCIONES DE ACIDOS

Y DE BASES FUERTES

Objeto: Establecer el pH de soluciones acuosas que contienen cido o base.

Soluciones de cidos fuertes.- En cidos fuertes, el cual est completamente ionizado, la [H+] es igual a la concentracin molar inicial del cido.

Ejemplo: [HCl] = 0.1 M == > [H+] = [Cl-] = 0.1 M

pH = - log [H+] = -log (10-1) = 1

Soluciones de bases fuertes.- En bases

fuertes, la concentracin [OH-] guarda

relacin directa con la concentracin

original de la base.

Ejemplo: Calcular el pH de una

solucin 2.3 x 10-3 M de Ba(OH)2

[OH-] = 2 x 2.3 x 10-3 = 4.6 x 10-3 M

pOH = -log [OH-] = -log (4.6 x 10-3) =

= 2,34

pH = 14 pOH = 14 2.34 = 11.66.

SOLUCIONES DE SALES DE CIDO

FUERTE Y BASE FUERTE

Una sal de un cido fuerte y una base

fuerte tiene el pH de 7 a temperatura

ambiente 25 C. Adems, la adicin

de esta sal a una solucin no cambia

el pH de la solucin.

CALCULO DEL pH DE UNA SOLUCIN 0,1 M

DE CIDO ACTICO, Ka = 1.75 x 10-5

CH3COOH H+1 + CH3COO

- , Ka = 1,75 x 10-5

[H+1] = [CH3COO-]

[H+1] = [CH3COO-]0 [H

+] = 0,1 [H+]

[H+1] = 1,32 X 10-3 M

Entonces :

pH = 2,88

CALCULO DEL pH DE UNA SOLUCIN 0.01 M DE AMONIACO

NH3 + H2O < == > NH 4+ + OH- , Kb = 1,8 x 10

-5

[NH 4+] = [OH-] , [NH3] = [NH3]o [OH-] = 0,01 [OH-]

[OH-] = 4,24x10-4 , pOH = 3,38

entonces:

pH = 14 3,38 = 10,62

NEUTRALIZACIN

HCl(ac) + NaOH(ac) NaCl(ac) + H2O(l)

TITULACIN o VALORACION

NEUTRALIZACIN

ACIDO-BASE

N Equivalentes de cido = N Equivalentes de Base

NACIDO x VACIDO = NBASE x VBASE

La titulacin cido base se puede realizar con una bureta (tubo graduado) que

permite medir la cantidad de cido o base de concentracin conocida necesaria para neutralizar a la solucin de base o cido

desconocido al cual se le ha adicionado un indicador para observar el punto de

equivalencia.