QUIMICA EN LAS SOLUCIONES

UNIDAD V QUIMICA EN LAS SOLUCIONES

5.1 SOLUBILIDAD

La solubilidad es la medida o magnitud que indica la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en una cantidad determinada de solvente y a una temperatura dada.

EJEMPLO: La solubilidad de la sal común (cloruro de sodio) es de 360 g/l en agua a 20ºC.

Este valor indica que en un litro de agua (1000 cc) a 20ºC, la cantidad máxima de cloruro de sodio que se puede disolver es 360 gramos.

Pueden presentarse dos situaciones en particular para la solubilidad:

• Si dos solutos son solubles en un mismo solvente, dependiendo de las cantidades (pequeñas) pueden disolverse ambos sin ninguna dificultad, pero en general la sustancia de mayor solubilidad desplaza de la solución a la de menor solubilidad, ejemplo: al agregar azúcar o sal a una bebida, inmediatamente se produce el escape del gas disuelto en ella.

• Si un soluto es soluble en dos solventes inmiscibles (no se mezclan) entre sí, el soluto se disuelve en ambos solventes distribuyéndose proporcionalmente de acuerdo a sus solubilidades en ambos solventes.

5.2 CONCENTRACIÓN DE LAS SOLUCIONES

La concentración de una solución expresa la cantidad de soluto presente en una cantidad dada de solvente o de solución. En términos cuantitativos, esto es, la relación o proporción matemática entre la cantidad de soluto y la cantidad de solvente o, entre soluto y solución. Esta relación suele expresarse en porcentaje.

UNIDADES DE CONCENTRACION

Unidades Físicas

• Porcentaje referido a la masa: Relaciona la masa del soluto, en gramos, presente en una cantidad dad de solución. Teniendo en cuenta que el resultado se expresa como porcentaje de soluto, la cantidad de patrón de solución suele tomar como 100 gr.

• Porcentaje referido al volumen: Se refiere al volumen de soluto, en mL, presente en cada 100 ml de solución La expresión que utilizamos para calcularlo es :

• Partes por millón (ppm)Para medir algunas concentraciones pequeñas, por ejemplo, las partículas contaminantes que eliminan los automotores o la cantidad de cloro o flúor presentes en el agua potable, se utiliza una unidad de concentración denominada partes por millón (ppm), que mide las partes de soluto presentes en un millón de partes de solución. Para soluciones solidad se utilizan, por lo general, las unidades mg/Kg. y las soluciones liquidas mg/L.

La siguiente expresión, permite calcular las partes por millón

Unidades Químicas

• MOLARIDAD (M)Es la forma más usual de expresar la concentración de una solución. Se define como el numero de moles de soluto disueltos en un litro de solución. Alternativamente, se puede expresar como mili moles de soluto disuelto en mL de solución. Matemáticamente se expresa así:

• Molalidad (m)Indica la cantidad de moles de soluto presentes en un Kg. (1.000 gr) de solvente. Cuando el solvente de agua, y debido a que la densidad de esta es 1gr/ml, 1 Kg. de agua equivalente a un litro. La molalidad se calcula mediante la expresión:

• Normalidad (N) Relaciona el numeró de equivalentes gramos o equivalentes químicos de un soluto con la cantidad de solución, en litros. Se expresa como::

5.3 VALORACIONES

Es un método experimental que se utiliza para determinar la concentración de un reactivo mediante un reactivo de concentración conocida. Para valorar una disolución se realiza el montaje del aparato señalado En el matraz Erlemmeyer se coloca un volumen determinado de la disolución a valorar. A dicha disolución se le agrega un indicador (sustancia que permite visualizar el punto final práctico de la titulación, por viraje de color del indicador).

Tipos de Valoraciones:

Valoraciones ácido-base: reacciones de neutralización.

Valoraciones redox: reacciones de oxidación-reducción.

Valoraciones de precipitación: reacciones de solubilidad-precipitación.

Valoraciones de formación de complejos o complexometrías: reacciones de complejación.

5.4 MEZCLAS, SOLUCIONES, EMULSIONES Y DISPERSIONES

MEZCLA: Es la reunión de varias sustancias que no alteran su composición ni su estructura, y que pueden separarse por algún mecanismo físico o químico. Existen mezclas con propiedades especiales como las suspensiones y los coloides. Los métodos que se emplean para separar mezclas dependen de las sustancias involucradas, pero van desde la filtración, hasta la separación por electricidad, o por selección del punto de fusión o ebullición.

SOLUCIÓN: Es un sistema formado de dos componentes el disolvente y el soluto, ejemplo: azúcar disuelta en agua.

EMULSIÓN: Suspensión coloidal de un líquido en otro líquido es una mezcla de líquidos inmiscibles de manera más o menos homogénea. ej: mayonesa, mantequilla Las emulsiones son parte de una clase más genérica de sistemas de dos fases de materia llamada coloides. A pesar que el término coloide y emulsión son usados a veces de manera intercambiable, las emulsiones tienden a implicar que tanto la fase dispersa como la continua son líquidos.

DISPERSIONES: Una dispersión coloidal es un sistema fisicoquímico formado por dos o más fases: una continua, normalmente fluida, y otra dispersa en forma de partículas generalmente sólidas, de entre 5 y 200 nanómetros ; están las dispersiones coloidales de oro, Au2S3, ó aceite en agua. La dispersión de un sistema (porción de una solución que se toma para estudio), en el que el cuerpo sólido, líquido o gaseoso contiene, repartido de forma uniforme, otro cuerpo constituido por partículas pequeñas

Los coloides de asociación consisten en soluciones de sustancias solubles y de relativamente bajo peso molecular, las cuales, para una concentración particular según el caso, se asocian formando agregados de tamaño coloidal. Las

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