GUÍA DE DISOLUCIONES QUÍMICAS.

LICEO  LUIS  CRUZ MARTINEZ

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA

CALAMA

GUÍA DE DISOLUCIONES QUÍMICAS

Nombre:__________________________________________________Curso:   .

Aprendizajes  Esperados:

1. Conocen los tipos y características de las disoluciones Químicas.
2. Identifican los distintos tipos de mezclas, las clasifican.
3. Calculan concentraciones  porcentuales de las disoluciones.
4. Calculan concentraciones químicas de las disoluciones.

1. Características Generales de Las Disoluciones:

Una mezcla puede ser Homogénea o Heterogénea. Una mezcla heterogénea es la que contiene  más de una fase. Ejemplo, una  bebida con  cubos de hielo. En este caso es fácil observar directamente la presencia de una fase líquida y una sólida. En una mezcla homogénea, las partículas de todos los componentes son tan pequeñas, que sólo puede observarse una fase presente. Por ejemplo, la leche       homogeneizada, las mezclas de azúcar o sal con agua, etc.

A una mezcla homogénea de dos o más componentes en la cual las partículas de éstos tengan un cierto grado de  influencia mutua,   se le da el nombre de solución. Es una solución de dos componentes, al que está presente en mayor cantidad se le  llama normalmente Solvente o disolvente,   mientras que el otro recibe el nombre de soluto.

Si las dimensiones tanto del solvente como del soluto son muy pequeñas, es decir corresponden a iones o moléculas, la solución se considera como una solución .verdadera. Tal es el caso de las soluciones de sal o azúcar. En el caso de la solución de sal, las partículas son iones positivos y negativos hidratados y moléculas de agua. Un ion hidratado es el que está rodeado por moléculas de agua, que son atraídas por el ion por medio de un efecto de ion dipolo. En las soluciones de azúcar, las moléculas de este compuesto, están uniformemente mezcladas (difundidas) en las de agua. La interacción entre el soluto y el solvente de una solución se llama solvatación. , La hidratación es un caso particular de solvatación,  en el cual el solvente es el agua.

1. Tipos de soluciones.

Existen soluciones sólidas, gaseosas y liquidas. Las primeras tienen como ejemplos las aleaciones. Las soluciones gaseosas son  todas las mezclas de gases, por ejemplo el aire.

               Las soluciones liquidas son de especial interés para el químico, particularmente aquellas en que el solvente es el agua.  Las soluciones liquidas pueden ser de tres tipos.

1. Gas en liquido
2. Líquido en líquido
3. Sólido en liquido        

En lo que sigue al hablar de soluciones se entenderá que sé trata de soluciones acuosas (es decir, aquellas en que el solvente es el agua) y se especificará cuando el solvente sea otro (por ejemplo, alcohol,  tetracloruro de carbono, etc.).

1. Concentración de las soluciones.

Si se disuelve una pequeña cantidad de soluto, se dice que la solución es diluida. Al disolver mes soluto la solución se hace más concentrada (saturada) hasta llegar a un punto en que ya no se disuelve más soluto. Se dice que la solución esté saturada y se tiene un equilibrio dinámico entre el soluto disuelto y el que no lo está, es decir, la velocidad de disolución del soluto es igual a la velocidad con la cual el soluto disuelto regresa al  estado de soluto puro, ver figura.

[pic 1][pic 2][pic 3]

        Solución saturada

        Sólido sin disolverse

Una solución saturada no es necesariamente una solución concentrada,  pues hay solutos que sólo son solubles en muy baja proporción. No existe,  por lo tanto, un límite preciso entre una solución concentrada y una diluida.

Si después de preparar una solución saturada a una determinada temperatura, ésta se deja enfriar sin agitarla ni moverla  bruscamente, el resultado puede ser una solución sobresaturada; esto es una solución que contiene más soluto disuelto que el que corresponde a una solución saturada a la misma temperatura. Si una solución sobresaturada se agita o añaden partículas sólidas pequeñas, el exceso de soluto precipita y se obtiene una solución saturada a dicha temperatura.

Los términos cualitativos "diluido" y "concentrado", se convierten en cuantitativos especificando las cantidades relativas de soluto y solvente en unidades tales como gramos, mililitros, litros, moles, etc. Los modos más frecuentes de expresar la concentración de las soluciones son los siguientes:

1. Porcentaje Peso/peso: (masa/masa) . Expresa la masa  de soluto disuelto en 100 gramos de solución.

                                        m soluto  x  100[pic 4]

                       m solución[pic 5]

1. Porcentaje Peso/volumen: (masa/volumen) . Expresa la masa  de soluto disuelto en 100 ml  de solución.

                                        m soluto  x  100[pic 6]

                       v solución[pic 7]

1. Porcentaje Volumen/volumen: (volumen/volumen) . Expresa el volumen de soluto disuelto en 100 ml  de solución.

                                        v soluto  x  100[pic 8]

                       v solución[pic 9]

1. Ejercicios:.

1. Se disolvieron 16,2 gramos de sal en agua hasta obtener 81 gramos de solución. ¿ Cuánto es la fracción másica del soluto ?  ( 20 % p/p ) ¿ Cuántos gramos de soluto se requieren para preparar 60 gramos de una solución al 8 % m/m ?                                                                                ( 4,8 g )

1. ¿Qué cantidad  de solución al 15 % p/p se podrá preparar con 5 gramos de sal en agua ?        ( 33,33 g )

1. Se disuelven 5 gramos de una sal en 80 gramos de agua. Expresar la
   concentración en % m/m ?                                                                              ( 5,88 % m/m )

1. Se disuelve 5 gramos de ácido clorhídrico en 35 gramos de agua. Hallar la fracción másica del soluto.

                                                                                                            ( 12,5 % m/m )

1. Se disuelven 7 gramos de NaCl en 43 gramos de agua. ¿ Cuál es el % m/m de la solución ?        

                                                                                                     ( 14 % m/m )

1. ¿Qué significa  que la concentración de una solución de azúcar sea al 8 % m/v ?

1. Se disuelve 9 gramos de soluto en agua hasta formar 85 mL de solución. ¿Cuál es la concentración de masa del soluto?                                                                     ( 10,59 % m/v )

1. ¿Qué volumen de solución al 10 % p/v se puede formar con 5 gramos de soluto?                   ( 50 mL )

1. ¿Cuántos gramos de sal se  necesita pesar para preparar 150 mililitros de solución al 30 % m/v ?

                                                                                                                     ( 45 g )

1. La solubilidad de una sal es 35 gramos en 100 gramos de agua, a 50°C. ¿ Qué concentración % m/m tendrá una solución saturada de ella ?                                                        ( 25,9 % p/p )

1. 150 mL de una solución saturada de cloruro de amonio en agua tiene una concentración de 33 1/3 % m/v. ¿ Cuánto será la solubilidad de esta sal a dicha temperatura ?                                ( 50 g )

1. Se disolvieron 40 gramos de sal de cocina en 100 gramos de agua.     ¿Cuál es la fracción másica de la sal ?                                                                                                   ( 28,57 % m/m )

1. ¿Qué cantidad de azúcar estará contenida en:

1. 100 gramos de solución al 24,22 % m/m?                      ( 24,22 g)
2. 150 gramos de solución al 17,4 % m/m?                      ( 26,1 g )

1. ¿Qué cantidad de soluto se debe agregar al agua para obtener 200 mL de solución al 10 % m/m ? Considerar que se trata de una solución ideal con una densidad de 1,1 g/mL.                                   ( 22 g )

1. Se mezclaron 160 gramos de alcohol en agua. Si la solución resultó ser 40 % m/m,

1. ¿Cuánto es su masa?                     ( 400 g )
2. ¿Cuánto es su volumen?                    ( desconocido )

1. Una solución de HC1 tiene una concentración de 37,9 % m/m. ¿Cuántos
   gramos se solución contendrán 5 gramos de HC1 puro ?                                   ( 13,2 g )

1. Se desea preparar 200 gramos de una solución al 19 % p/p de NaOH.  ¿Cuántos gramos de solvente se debe ocupar ?                                                                                     ( 162 g )

1.  Se mezclan 35 mL de un soluto ( D = 0,8 g/mL ) con 165 mL de agua. Suponga solución ideal y determine:

1. % m/m                      ( 14,5 % m/m )
2. % m/v                      ( 14 % m/v )
3. % v/v                      ( 17,5 % v/v )
   

1. Un cierto vinagre contiene 45 gramos de ácido acético por cada litro. ¿Cuánto es su %p/v? (4,5%m/v)
   
2. Se disolvieron 30 gramos de una sai en agua, obteniéndose 115 mL de solución. Determinar:

1. % m/m                          ( 23 % m/m )
2. % m/v                          ( 26,1 % m/v)
3. % v/v                          ( Faltan datos )
   

1. El ácido sulfúrico que se expende en el comercio corresponde a una
   solución acuosa al 88,6 % p/p, cuya densidad es 1,81 g/mL.

       ¿Cuál es su concentración % m/v?                                                                            ( 160,37 % m/v )

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