PREPARACION DE SOLUCIONES (UNIDADES FISICAS DE CONCENTRACIÓN)

I. OBJETIVOS:

- Identificar los principales elementos o componentes de una solución.

- Adquirir destreza en el manejo de materiales para la preparación de una solución.

II. PRINCIPIOS TEÓRICOS:

COMPONENTES DE UNA DISOLUCIÓN

En éste caso se hará referencia principalmente a disoluciones binarias, es decir, a disoluciones líquidas, sólidas o gaseosas con dos componentes siendo éstos:

1. Solvente o disolvente.- es aquel constituyente que está presente en mayor proporción o cantidad.

2. Soluto.- Es aquel constituyente que se encuentra en menor proporción o cantidad.

Generalmente cuando se disuelve un sólido en un líquido, éste es ordinariamente el disolvente y el sólido es el soluto independientemente de las proporciones relativas en que cada uno se encuentre; en el caso de que los componentes se encuentren en la misma proporción cualquiera puede ser soluto o disolvente. Ejemplo: una mezcla que contiene 50% de alcohol y 50% de agua, el soluto puede ser el etanol y el solvente el agua o en forma inversa.

CLASIFICACIÓN DE LAS SOLUCIONES

1. Por su naturaleza:

• Soluciones Moleculares.- aquellas que en solución el soluto se encuentra disgregado en forma de moléculas y se reconocen porque éstas no conducen la corriente eléctrica. Ejemplo: sacarosa en agua.

• Soluciones iónicas.- En este caso el soluto se encuentra disociado en el disolvente en forma de iones, siendo una de sus características la de conducir la corriente eléctrica. Ejemplo: Cloruro de sodio en agua.

2. Por sus propiedades Químicas:

• Soluciones ácidas.- Son aquellas que contienen iones hidronio, (H3O+) en solución, ejemplo: HCl, HNO3, H2SO4, etc.

• Soluciones básicas: Son aquellas que contienen iones hidroxilo (OH-) en solución, ejemplo: NaOH, Ca (OH)2, Mg (OH)2, etc.

• Soluciones neutras: son aquellas que contienen igual número de equivalentes de ácido y base, y por lo tanto tienen un pH igual a 7, ejemplo: H2O, NaCl, etc.

3. Por su concentración:

• Soluciones de Concentración Relativa:

- Soluciones Diluidas.- Estas contienen poca cantidad de soluto respecto al solvente y por lo tanto se encuentra completamente disuelto en el solvente. Ejemplo: solución al 1% de BaCl2 ó al 5% de NaCl en agua.

- Soluciones Concentradas.- Se denomina así cuando existe suficiente cantidad de soluto disuelto en el medio disolvente. Es decir una solución concentrada, es aquella que contiene una gran proporción de soluto (los términos “diluida” y “concentrada” son tan imprecisos como las palabras “grande” o “pequeño”, no existiendo límites definidos).

- Solución Saturada.- Es cuando una solución contiene, a una temperatura dada, tanto soluto como puede disolver. O sea, cuando al aumentar la proporción de soluto se obtiene soluciones cada vez más concentradas, hasta que llega a un punto en el cual ya no se disuelve más soluto a una temperatura constante, habiendo agitado continuamente durante la adición del soluto.

- Solución Sobresaturada.- Es aquella que contiene exceso de soluto en el medio disolvente, esta concentración se alcanza cuando ya no puede disolverse más soluto en un cierto volumen de solvente. Para conocer el estado de una solución respecto a la saturación, basta agregar a una temperatura dada, a un volumen determinado de la solución un poco de soluto, si éste se disuelve totalmente la solución es no saturada, si ya no se disuelve es saturada y si hay precipitación es sobresaturada.

• Soluciones de Concentración Absoluta:

Se tiene dos clases de unidades para expresar la concentración absoluta de una solución:

UNIDAD SÍMBOLO DEFINICIÓN

1. Física:

% peso a peso % p/p Gramos de soluto en 100 gramos de disolución.

% volumen a volumen

% v/v Mililitros de soluto en 100 mL de disolución.

% peso/volumen % p/v Gramos de soluto en 100 mL de disolución.

Partes por millón ppm Miligramos de soluto de 1 litro de solución.

Peso de soluto/Peso disolvente w/W Gramos de soluto en 1 kilogramo de disolvente.

Peso de sol./Volumen disolvente w/V Gramos de soluto en 1 litro de disolvente.

Densidad  Gramos de soluto en un mililitro de disolución.

2. Química

Molaridad M Moles de soluto en 1 litro de disolución.

Normalidad N Equivalente – gramo de soluto en 1 litro de disolución.

Molalidad m Moles de soluto en 1000 g de disolvente.

Formalidad F N° de peso fórmula gramo de soluto en 1 litro de disolución.

Fracción Molar X Relación del N° de moles de un constituyente en una disolución y el N° total de moles.

Porcentaje Peso a peso:

El porcentaje “peso a peso” es una relación que expresa los gramos de soluto que se hallan contenidos en cada 100 gramos de solución. Esta forma de expresar la concentración implica al momento de preparar una solución, pesar separadamente el soluto y el solvente. Si bien, este procedimiento facilita la comprensión de la “proporción de la mezcla”, la aplicación de ésta forma de referirse a la concentración en el trabajo rutinario de laboratorio se dificulta un poco, debido a que obliga a conocer también, la densidad de la solución. A esta desventaja se

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