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Clase Concentraciones

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quimica general

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  • UNIDADES DE

    CONCENTRACIN

    UNIVERSIDAD DE VALPARASO Facultad de Ciencias del Mar y de Recursos Naturales

    Carrera Biologa Marina

    Susana Giglio Muoz

  • Qu son las disoluciones qumicas?

    Mezcla homognea, constituida por dos o

    ms componentes

    Soluciones = disoluciones

  • COMPONENTES DE UNA DISOLUCION

    SOLUTO: Es la sustancia que se encuentra en menor cantidad y por lo tanto, se disuelve

    SOLVENTE O DISOLVENTE: Es la sustancia que se encuentra en mayor cantidad y por lo

    tanto, disuelve

  • Solucin Solvente Soluto

    Refresco (l) H2O Azcar, CO2

    Aire (g) N2 O2, CH4

    Soldadura (s) Cr Mn, C , P , Si , S

    Ejemplos:

  • EL AGUA COMO DISOLVENTE

    El agua es el disolvente ms universal, es decir, el lquido que ms sustancias

    disuelve y ello hace que sea una de las sustancias ms

    importantes en el mbito de las disoluciones.

    Soluto polar:

    Si se disuelve en agua.

    Soluto no polar: No se disuelve el agua, pero s en disolventes no polares.

  • Clasificacin de disoluciones

    DISOLUCIONES

    ESTADO CONCENTRACION

    Disoluciones slidas

    Disoluciones liquidas

    Disoluciones gaseosas

    Disoluciones diluidas (insaturadas)

    Disoluciones concentradas (saturadas)

    Disoluciones supersaturadas

  • Diluidas o insaturadas: Son las que tienen una pequea cantidad de soluto en un determinado volumen

    de disolucin.

    Concentradas o saturadas : Son aquellas que tienen gran cantidad de soluto en un determinado volumen de

    disolucin y por lo tanto, estn prximas a la saturacin. Existe un equilibrio dinmico entre soluto y disolvente.

    Supersaturadas : Son las que contienen ms soluto que el presente en las disoluciones saturadas.

    I) Clasificacin de disoluciones segn su concentracin:

  • Insaturada Saturada Supersaturada

  • Disoluciones slidas: son las aleaciones de los metales Ejemplos: Bronce (Cu-Sn) Acero (Fe-Cu) Latn (Cu-Zn) Amalgama (Hg METAL)

    II) Clasificacin de disoluciones segn su estado:

  • Disoluciones liquidas

    Slido en liquido Liquido en liquido

    Gas en liquido

    Azcar en agua

    Sal en agua

    Alcohol en agua

    CO2 en agua (Bebidas gaseosas)

    Disoluciones gaseosas

    aire

    smog

  • Puesto que las partculas se mezclan rpidamente en las

    disoluciones, se pueden manejar con mayor facilidad, por lo que se han estudiado varios mtodos para expresar las

    concentraciones.

    La concentracin de las disoluciones, comnmente es

    llamada unidades de concentracin.

    Estas unidades de concentracin nos muestran en

    trminos cuantitativos el comportamiento de una

    disolucin.

    INTRODUCCIN:

  • CONCENTRACION DE LAS DISOLUCIONES

    La concentracin de una disolucin es la cantidad de moles de soluto presente en

    una cantidad dada de solucin.

  • La concentracin de una disolucin se puede expresar cualitativamente o cuantitativamente. Para expresarla cualitativamente se emplean los trminos diluida y concentrada.

    Diluida: Es una concentracin con un soluto relativamente bajo.

    Concentrada: Es una concentracin con un soluto elevado.

  • Las unidades de concentracin son las siguientes:

  • Concentracin:

    Es la cantidad fsica que permite relacionar al

    soluto con el disolvente

  • Molaridad (M) Es la cantidad de soluto en moles por cada litro de

    disolucin.

    donde :

    w = masa del soluto

    Mm = masa molecular del soluto

    L

    mol

    V

    nM

    Mm

    wn

  • Uso comn de la molaridad

    La molaridad puede usarse para determinar la

    relacin que hay entre los iones o molculas de

    soluto a molculas de agua de cualquier

    disolucin dada. No es necesario que el

    disolvente sea el agua. Si no se indica lo

    contrario, su estudio se limita a soluciones

    acuosas.

  • Molalidad (m) Es la cantidad de soluto en moles por cada

    kilogramo de disolvente.

    donde :

    w = masa del soluto Mm = masa molecular del soluto

    Mm

    wn

    kg

    mol

    masa

    nm

  • Uso comn de la molalidad

    Se usa cuando las disoluciones, particularmente se

    hacen en solventes orgnicos, se someten a

    temperaturas que causan variaciones

    significativas en el volumen del soluto.

    Es menos empleada que la molaridad, aunque

    puede medirse con mayor precisin y adems no

    importan en este caso los cambios de

    temperatura.

  • Tanto por ciento en masa (%m/m)

    Es la cantidad de masa de soluto por cantidad total de disolucin por 100.

    100/% Xdisolucindemasa

    solutodemasamm

  • Uso comn del %masa

    Se usa comnmente en la resolucin de problemas

    qumicos en que se miden volmenes de

    disoluciones

  • Tanto por ciento en masa - volumen (%m/v)

    Es la cantidad de masa de soluto por cada mililitro de disolucin por 100.

    mL

    gX

    volumen

    solutodemasavm 100/%

  • Uso comn del %masa-volumen

    Se usa frecuentemente en el caso de mezclas de

    gases o de lquidos.

  • Fraccin molar Razn del nmero de moles de un componente, respecto al

    nmero total de moles.

    n = nmero de moles A,B,C = componentes

    ...

    CBA

    CC

    nnn

    nX

    ...

    CBA

    BB

    nnn

    nX

    ...

    CBA

    AA

    nnn

    nX

    1... CBA XXXX

  • Uso comn de la fraccin molar

    Esta forma de expresin para la concentracin se

    usa en relacin con la presin de vapor de las

    disoluciones diluidas e ideales de slidos en

    lquidos y en el estudio del equilibrio lquido-

    vapor de las disoluciones de lquidos. Su valor no

    depende de la temperatura.

  • Partes por milln (ppm)

    Es la cantidad en volumen de un componente (cc o ml) en 106, 109 y 1012 partes en volumen (cc o ml).

    610disolucindetotalmasa

    componentedelmasacomponentedelppm

  • Uso comn de las ppm

    Estas unidades se usan para designar los

    componentes gaseosos o slidos en muestras de

    aire o agua. As si nos dicen que la concentracin

    de ozono O3 en el aire es de 6ppm, quiere decir

    que hay 6[g] de dicho componente por cada 106

    cc de aire.

  • Tanto por ciento en volumen - volumen (%v/v)

    Es el volumen de un lquido en 100 [mL] de la disolucin por 100.

    100/% Xdisolucinladetotalvolumen

    lquidodelvolumenvv

  • Uso comn del % v/v

    Muchas veces, las disoluciones que se preparan

    con dos lquidos se expresan en porcentaje

    volumtrico respecto al soluto.

    El porcentaje en volumen generalmente es

    empleada en la industria de las bebidas

  • Ejercicio de molaridad

    Calcule la molaridad de una disolucin que contiene 441[g] de HCl

    disueltos en suficiente agua para formar 1500 [ml] de disolucin.

    mol

    g

    HClgn

    ]453.351[

    441

    HCldemoln 09.12

    L

    mol

    disolucindeL

    HCldemolM 06.8

    5.1

    09.12

  • Ejercicio de molalidad

    Cuntos gramos de NaOH se deben agregar a 5000[g] de agua para

    preparar una disolucin de 0.100(m)?

    moles de soluto=(molalidad)(kilogramos de disolvente)

    = (0.100 [m] ) (5 [kg] ) = 0.5 [mol]

    gramos de soluto = (0.5 [mol] de NaOH) (40 [g/mol] )

    = 20 [g] de NaOH

  • Ejercicio de % m/m Se prepara una disolucin disolviendo 13.5 [g] de glucosa (C6H12O6) en

    0.100[kg] de agua. Calcule el porcentaje en masa de soluto en esta

    disolucin.

    100][100][5.13

    ][5.13

    gg

    g

    100cos

    disolucindemasa

    agludemasa%m/m de glucosa =

    = 11.89%

  • Ejercicio de % m/v Se desea preparar 1 litro de disolucin de HCl al 5%m/v.

    Calcule la masa de soluto necesaria para la preparacin

    de dicha disolucin.

    1001

    %5 disolucindelitro

    solutodemasa

    LL

    kgsolutodemasa 105.0

    masa de soluto = 0.05 [kg]

    = 50 [g]

  • Ejercicio de fraccin molar Una disolucin dada contiene 100[g] de sal (NaCl) y 900[g] de agua.

    Cul es la fraccin molar de los componentes de la disolucin?

    mol

    g

    gnNaCl

    45.3599.22

    ][100NaCldemol][711.1

    mol

    g

    gn OH

    999.15)008.1(2

    ][9002

    OHdemol 2][958.49

    0331.0958.49711.1

    711.1

    NaClX 967.0

    958.49711.1

    958.492

    OHX

    1967.00331.0 X

  • Ejercicio de ppm Se determin que una muestra de 2.5[g] de aguas feticas (se

    encuentran abajo del suelo) contena 5.4[g] de Zn2+. Calcule la

    concentracin de Zn2+ en partes por milln.

    ][104.54.5 6 gg

    610disolucindemasa

    solutodemasappm

    66

    105.2

    104.5

    g

    g

    ppm2.2

  • Ejercicios propuestos de molaridad 1.- Cuntos gramos de NaOH se necesitarn para preparar 5 litros de

    disolucin 0.100M? 20[g] de NaOH

    2.- Qu volumen de disolucin 0.75M se puede preparar a partir de 500[g] de Na2SO4 ? 4.7 [L]

    3.- A 25[C] se disolvern 0.200 [g] de CaSO4 en 100 [ml] de disolucin . Cul es la molaridad de la disolucin obtenid

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