Lic. Quím. Jenny M. Fernández V.

Tema: SOLUCIONES QUIMICAS

CICLO 2012-IUnidad: I Semana: 11

CURSO: QUIMICA GENERAL

ESCUELA PROFESIONAL DE TERAPIA Y REHABILITACION

SOLUCIONES QUIMICAS

QUÉ ES???????

¿Qué tienen en común los siguientes sistemas?

Coagulación

Tipos de Sistemas Coloidales

Fase aparente del coloide

Fase dispersante

Fase dispersada

Tipo de coloide

Ejemplo

gas gas gas son soluciones !

gas gas líquido Aerosol Niebla

gas gas sólido Aerosol Humo

Líquido Líquido gas espuma Crema batida

Líquido Líquido Líquido emulsión mayonesa

Líquido Líquido sólido Sol

pasta

Pintura

Pasta dientes

sólido sólido gas Espuma sólida

Cuerpo poroso

Malvavisco

Piedra pómez

sólido sólido Líquido Emulsión sólida

GelMantequilla

gelatina

sólido sólido sólido Sol sólido

aleación

Rubí, aleación Zn-Cd

Soluciones• Son sistemas homogéneos, en los cuales una o más

sustancias están distribuidas o disgregadas en otra a nivel molecular o iónico. Son sistemas estables.

• Componentes:– Solvente: componente en mayor proporción– Solutos: componentes en menor proporción

• SOLUCIÓN = SOLVENTE + SOLUTOS

Tipos de soluciones• Por el número de componentes

– Binarias (un solvente + un soluto)– Ternarias (un solvente + dos solutos), etc.

• Por el tipo de solvente– Acuosas ( si el solvente es agua)– Alcohólica ( si el solvente es alcohol), etc.

Mayormente veremos solo soluciones acuosas binarias

Tipos de solucionesEstado de la

soluciónEstado del solvente

Estado del soluto

Ejemplo

Gas Gas Gas Aire (N2, O2, y otros)

Gas Gas Líquido Coloides !

Gas Gas Sólido Coloides !

Líquido Líquido GasGaseosa (H2O, CO2, sacarosa, y otros)

Líquido Líquido LíquidoVinagre (H2O y ácido

acético)

Líquido Líquido SólidoAgua de mar (H2O, NaCl, y

muchos otros)Sólido Sólido Gas Hidrógeno en platino

Sólido Sólido LíquidoAmalgama para dientes

(Ag-Sn-Hg)

Sólido Sólido Sólido Latón amarillo (Cu-Zn)

Una solución super saturada

El asistente se coloca un cristal del acetato en la palma y luego se vierte sobre ella la solución. El pequeño cristal sirve como germen de crecimiento alrededor del cual el resto de iones formará la estalactita.

Adición de un pequeño volumen de eter etílico (CH3CH2OCH2CH3, compuesto no polar) a 100 mL de agua (solvente polar).

Formación de dos fases líquidas: Fase “orgánica” (arriba) y Fase “acuosa” (abajo).

Dos compuestos inmiscibles

Solventes polares disuelven solutos polares

Observación experimental

Solventes no polares disuelven solutos no polares

Mezclas de solventes y solutos de polaridad diferente tienden

a formar fases separadas.

4.6. Unidades Físicas de concentración

• Porcentaje en volumen y masa

Indica las partes de soluto contenidas en 100 partes de solución, por volumen o masa, respectivamente.

Masa de soluto por volumen de solución

Indica la masa de soluto disuelta en cada litro de solución. Es lo que comúnmente se denomina Concentración (C).

Unidades: g/L; mg/L, etc.

C = Concentración = masa sto

V sol

Vsto%Vsto = (100)

Vste

masa sto%masasto = (100)

masa ste

4.7. Unidades Químicas de Concentración• Son las que relacionan moles de soluto por unidad de masa o volumen de

solución o solvente.

Nombre Cálculo Unidades Interpretación

Concentración molar o

Molaridadmol/L

Expresa el número de moles de soluto

disueltos en cada litro de solución.

Concentración normal o

Normalidadeq/L

Expresa el número de equivalentes de soluto disueltos en cada litro

de solución

Concentración molal o

Molalidadmol/kg

Expresa el número de moles de soluto

disueltos en cada kilogramo de solvente.

Fracción Molar adimensional Expresa el tanto por

uno en moles correspondiente al

soluto o al solvente.

CMnsto

Vsol en L) =

(

CN sto

Vsol en L) =

ε(

CN = θsto

CM

Xsto + Xste = 1

n stoCm = masa ste(kg)

nsto nstoXsto = = ntotal nsto + nste

Unidades de concentración

masa CsCl%masaCsCl = x 100 %

masa agua + masa CsCl

50.0 g CsCl = = 50,0 g agua + 50,0 g CsCl

50,0 %CsCl

Una solución fue preparada disolviendo 50,0 g de CsCl (cloruro de cesio) en 50,0 g de agua. El volumen de la solución resultó 63,3 mL. Calcule la molaridad, la molalidad, la fracción molar y el porcentaje en masa del CsCl.

Unidades de concentración

Calcule la normalidad de una solución de ácido sulfúrico cuya densidad es 1,84 g/mL y en la cual el porcentaje en masa de H2SO4 es 96%

CN = 2 eq/mol (18 mol/L) = 36 eq/L

Dilución de soluciones ¿Qué volumen de agua debe agregarse a 700 mL de una solución de cloruro de

calcio 1 Molar para que su concentración disminuya a 0,35 Molar?

Al haber agregado únicamente más solvente, tanto en la solución inicial como en la final debe mantenerse el número de moles del soluto.

nsto1 nsto2

+ H2O

nsto1 = nsto2 pero nsto = VCM

Luego: V1CM1 = V2CM2

V1 = 700 mL V2 = ??

CM1 = 1 Molar CM2=0,35 Molar Reemplazando: (700 mL) (1 Molar) = (V2) (0,35 Molar) =V2 = 2000 mL

El volumen de agua añadida será : V2 – V1 = 2000 – 700 = 1300 mL

Mezcla de soluciones

Cierta industria necesita 100 L de ácido clorhídrico 3 Molar. En su almacén solo cuenta con ácido clorhídrico concentrado (12 Molar) y ácido clorhídrico 0,5 Molar ¿Qué volúmenes de dichas soluciones se deben de mezclar para preparar lo requerido?

si sumamos los moles correspondientes a cada solución original, éstos deben ser los que encontremos en la solución final.

nsto1nsto2

+ nsto3

Por lo tanto:nsto1 + nsto2 = nsto3

es decir: V1CM1 + V2CM2 = V3CM3

Además debe tenerse en cuenta que: V1 + V2 = 100 L = V3

Entonces: (V1) (12 Molar) + (100 – V1) (0,5 Molar) = (100 L) (3 Molar)

con lo que : V1 = 21,739 L (Volumen tomado del HCl 12 Molar)

y V2 = 100 – 21,739 = 78,261 L (Volumen tomado de HCl 0,5 Molar)

1ER TIPO D E PROBLEMA SOL.

¿Cuántas moles hay en 562,5g Cu(NO3)2?Donde PM(Cu(NO3)2) = 180

N moles?= 562,5gCu(NO3)2 x 1molCu(NO 3) 2) = 180gCu(NO3)2

Respuesta es 3,125molCu(NO3)2)

2do tipo de problema

• Se tiene 200ml de una solución que contiene 9g Ca(OH)2. Calcular molaridad?

M(mol/L) = 9g Ca(OH) 2x 1mol Ca(OH) 2

200ml sol 74g Ca(OH)2

x 1000ml sol = 0.608mol/L = 0,608M

1Litro

3er tipo de problema

Calcular el peso en gramos de CaCl2 necesarios para preparar 400ml de una sol 0,28N.

Sabiendo que N= eq-g/L = PM/carga/L

Wg CaCl2= 400mlsol x 0,28eq-g =0.112eq-g 1000mlsol

0,112eq-g CaCl 2x111gCaCl 2/2 = 12.432gCaCl2

1eg-gCaClCaC2

4to tipo de problema

Calcular la normalidad del CuSO4 si se pesa 4g de esta sal en 50ml de solución?

Neq-g/L= 4g CuSO4x 1000ml x 1eq-g CuSO 4 50ml 160gCuSO4

Respuesta = 0,5eq-gCuSO4/L

PROBLEMAS APLICATIVOS