Disoluciones

Disolución

Es una mezcla homogénea formada por dos o más sustancias denominadas componentes.

Es una mezcla ya que las cantidades de los componentes no son fijas y no hay reacción química en la unión de los componentes.

Se denomina Homogénea porque:

Es uniforme ante la observación visual directa o con microscopio, y no apreciamos la existencia de varias partes o fases. Tiene la misma composición con las mismas propiedades en todas sus partes, agarremos la porción de mezcla que agarremos en cada una de ellas siempre encontraremos el mismo contenido en cuanto a sus componentes.

Las partículas de los componentes son de tamaño molecular.

Unidades para expresar la concentración de una disolución

La concentración de una disolución es la cantidad de soluto presente en una cantidad dada de disolvente o de disolución, la cual se puede expresar tanto cualitativamente como cuantitativamente. Se emplean los términos diluida, para una concentración baja de soluto, y concentrada, para una solución con una concentración elevada.

Si tenemos una solución, el soluto estará presente en una determinada proporción con respecto al solvente. Esa proporción no cambiará a menos que se adicione más soluto o más solvente. En consecuencia, la concentración permanece constante. Es importante notar que la concentración es una propiedad intensiva.

Molaridad:

Esta unidad de concentración se basa en el volumen de una solución y por ello es conveniente utilizarla en los procedimientos de laboratorio en donde la cantidad medida es el volumen de la solución. La molaridad se define como el número de moles de soluto por litro de disolución y se representa algebraicamente como:

M = n

V

Donde n denota el número de moles de soluto y V es el volumen de la disolución en litros.

La molaridad se refiere solo a la cantidad de solito originalmente disuelta y no toma en cuenta los procesos subsecuentes, como la disociación de una sal o la ionización de un ácido.

Normalidad:

El peso equivalente de una sustancia que participa en una reacción se define como siguiente

1. Reacción acido-base. El peso equivalente-gramo es el proceso en gramos de la substancia que se quiere para suministrar o reaccionar con una mol (1.008 g) de H*.

2. Reacciones redox. El peso equivalente-gramos es el peso en gramos de la substancia que se requiera para suministrar o reaccionar con una mol de electrones.

3. Reacciones de precipitación o formación de complejos. El peso equivalente-gramo es el peso en gramos de la substancia que se requiere para suministrar o reaccionar con una mol de catión monovalente. ½ mol de un catión divalente, 1/3 mol de un catión trivalente, y así sucesivamente.

El peso equivalente de una sustancia se da en equivalentes, como el peso molecular se da en moles. La siguiente ecuación relaciona los pesos equivalentes y moleculares:

PE = PM

V

En donde v es el número de moles de ion de hidrogeno, electrones o cationes monovalentes suministrados o combinados con la substancia reaccionada. No es necesario utilizar el término “equivalente, ya que cualquier cálculo estequiometrico puede hacerse en términos de moles.

Por comodidad se introduce el término “equivalente”: Un equivalente de cualquier acido reacciona con un equivalente de cualquier base, un equivalente de cualquier agente oxidante reacciona con un equivalente de cualquier agente reductor, etc. Debe notarse que muchos compuestos pasan por más de una reacción y por lo tanto, tienen más de un peso equivalente.

El número de equivalentes contenido en un litro d volumen se llama normalidad y se representa algebraicamente como:

M = eq

V

En donde eq es el numero d equivalentes y V es el volumen de la solución en litros. Ya que:

eq = m

PE

En donde m representa los gramos de soluto y PE el peso equivalente, por lo que:

N = v X m

PM x V

Pero

M = n =__m __

V PM x V

Porciento mol

El porciento mol es una cantidad que expresa la elación del número de moles de un componente con el número de moles de toda la mezcla expresada como porcentaje:

% mol = Moles de soluto X 100

Moles soluto + Moles de disolvente

O

% mol = Moles de soluto x100 o XA% = XA

Moles total de la disolución XT

Porciento masa-volumen

En este método la concentración se expresa en gramos de soluto por 100ml de disolución. Con este sistema, una disolución de glucosa a 10.0% (m/v) se prepara disolviendo 10.0g de glucosa en agua, diluyendo en 100 ml y mezclando. La disolución a 10.0% (m/v) también puede prepararse por disolución y dilución de 20.0g a 200 ml, 50.0g a 500 ml, etc. Desde luego se puede emplear cualquier otra relación apropiada a dilución.

Porcentaje masa / volumen = ___g de soluto___ X 100

ml disolución

Ejemplo:

Calcula la concentración porcentual masa/volumen de una disolución que se preparó disolviendo 30 g de hidróxido de potasio en suficiente cantidad de agua para obtener 100mL de disolución.

% m/v = 30 g hidroxido x100 = 30% KOH

100 g de agua

Porciento volumen-volumen

La concentración de disoluciones que se preparan con dos líquidos suelen expresarse en términos de porcentaje en volumen con respecto al soluto. Es el volumen de un líquido en 100 ml de disolución. En la etiquete de un frasco de alcohol para fricciones se lee “alcohol isopropilico, 70% en volumen”. Esa disolución se puede preparar mezclando 70 ml de alcohol con agua suficiente para obtener un volumen total de 100 ml. Sin embargo, no se pude decir que se usara 30 ml de agua, porque los dos volúmenes no son necesariamente aditivos:

Porcentaje en volumen = Volumen del líquido en cuestiones X 100

Volumen total de disolución

El porcentaje en volumen se usa para expresar la concentración de alcoholen las bebidas. Por lo general los vinos contienen 12% de alcohol en volumen. Esto se traduce como 12 ml de alcohol en cada 100 ml de vino. En la industria de las bebidas se usa también la, unidad proof (dos veces

...