09 soluciones ii 04 04 05
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quimica general e inorganica facultad de farmacia y bioquimica (uba)TRANSCRIPT
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Figure 4.9A pipet is a n ac c ura te mea ns of transf erring a fi xed vol ume of solution. Here, a solution contai ning a reac ta nt is be inga dded to a rea ction vessel .
Propiedades de las soluciones
Cátedra de Química General e Inorgánica
4 de abril 2005
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Ejemplo de soluciones
Estado de la Estado del Estado del Ejemplo
solución disolvente soluto
GAS GAS GAS AIRE
LÍQUIDO LÍQUIDO GAS O2 en H2O
LÍQUIDO LÍQUIDO LÍQUIDO ROH en H2O
LÍQUIDO LÍQUIDO SÓLIDO SAL en H2O
SÓLIDO SÓLIDO GAS H2 en Pd
SÓLIDO SÓLIDO LÍQUIDO Hg en Ag
SÓLIDO SÓLIDO SÓLIDO Ag EN Au
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Disolución de gases en líquidos
La solubilidad disminuye con la temperatura.
Mayor presión
Mínimas interacciones soluto-soluto
La solubilidad aumenta con la presión.
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Disolución de gases en Disolución de gases en líquidoslíquidos
Todos los gases en agua se disuelven liberando calor.
CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g)
CO2 (g) + H2O (l) Solución + q
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Disolución de gases en líquidos
Ley de Henry
S = kH . P
•Se cumple para gases que no reaccionan con el solvente.
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Solubilidad de Gases
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Aplicación de la ley de Henry
¿Que pasa cuando destapo una gaseosa?
El aire y CO2 esta a una P saturada de
vapor de agua.
CO2(g) + H2O H2CO3
Cuando se destapa, la P de CO2 cae a 0,03
atm, la solubilidad y por lo tanto el CO2
que sobre se escapa de la solución.
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Gases - Solubilidad
Solubilidad del CO2 es 33 mM a 25°C y 1 atm
Solubilidad del O2 es 0.014 mM a 25°C y 1 atm
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Aplicación de la ley de Henry
Hb + 4 O2 Hb (O2)4CH3
OH
OH3C - C -H
CH3
SO2= 1,4 x 10-5 mol/L
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Relación entre la solubilidad de un gas y la temperatura
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Ejemplo de soluciones
Estado de la Estado del Estado del Ejemplo
solución disolvente soluto
GAS GAS GAS AIRE
LÍQUIDO LÍQUIDO GAS O2 en H2O
LÍQUIDO LÍQUIDO LÍQUIDO ROH en H2O
LÍQUIDO LÍQUIDO SÓLIDO SAL en H2O
SÓLIDO SÓLIDO GAS H2 en Pd
SÓLIDO SÓLIDO LÍQUIDO Hg en Ag
SÓLIDO SÓLIDO SÓLIDO Ag EN Au
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Ejemplo de soluciones
Estado de la Estado del Estado del Ejemplo
solución disolvente soluto
GAS GAS GAS AIRE
LÍQUIDO LÍQUIDO GAS O2 en H2O
LÍQUIDO LÍQUIDO LÍQUIDO ROH en H2O
LÍQUIDO LÍQUIDO SÓLIDO SAL en H2O
SÓLIDO SÓLIDO GAS H2 en Pd
SÓLIDO SÓLIDO LÍQUIDO Hg en Ag
SÓLIDO SÓLIDO SÓLIDO Ag EN Au
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. Diagrama de fase del agua
Punto
triple
o
Sólido
Sólido, líquido y vapor en equilibrio
Sólido y vapor en equilibrio
Líquido y vapor en
equilibrio
Sólido y líquido en equilibrio
Temperatura
Presión de vapor
Punto critico
Pres
ión
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GasLíquidoSólido
GasLíquidoSólido
Mezclas
Propiedades de las soluciones
Mezclas
HeterogéneasHomogéneas(soluciones)
Soluto-Solvente
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Propiedades coligativas
Las propiedades macroscópicas de las soluciones, denominadas propiedades coligativas, sólo
dependen del número de partículas del soluto disueltas,
independientemente de la especie química.
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Propiedades coligativas
•Descenso de la presión de vapor
•Presión osmótica
•Descenso crioscópico
•Ascenso ebulloscópico
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Propiedades coligativas
•Descenso de la presión de vapor
•Presión osmótica
•Descenso crioscópico
•Ascenso ebulloscópico
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Presión de vapor
La presión de vapor es la presión
ejercida por su vapor cuando el
vapor y el líquido se encuentran en
equilibrio dinámico a una temperatura
dada.
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Observe la diferencia de presión que indica la columna de mercurio.
Presiónde vapor
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Ley de Raoult
P1 = P° 1
La presión de vapor del solvente en presencia de un soluto es proporcional a la
fracción molar del solvente.
Una solución que cumple la ley de Raoult a cualquier concentración es una solución
ideal.
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Ley de Raoult
Pre
sió
n d
e va
po
r
1
P°
disolvente
P1 = P° 1
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Ley de Raoult P1 = P* 1
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Fracción molar de A, A
Pre
sión
PA, puro
PB, puro
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Desviaciones de la Ley de Raoult
Desviación positiva
A-B < A-A ó B-B
Desviación Negativa
A - B > A-A ó B-B
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Comienzo Más tarde
Descenso de la presión de vapor
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Descenso de la presión de vapor
A partir de: P1 = P° 1
P = P° - P1 = P° 2
(Ley de Raoult)
P = P° 2
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Propiedades coligativas
•Descenso de la presión de vapor
•Presión osmótica
•Descenso crioscópico
•Ascenso ebulloscópico
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Ascenso ebulloscópico
Te = Tf - Ti = ke m
Te = ke mke = Constante molal de
ascenso ebulloscópico
Unidades = ° / molalidad
= kg ° / mol
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Descenso crioscópico
Tf = Ti - Tf = kf m
Tf = kf m
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Temperatura (°C)
Pre
sió
n (
atm
)
Vapor
Líquido
Hielo
0 100 110
1
Agua
Solución 1
- 0,5 Te Tc
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Temperatura (°C)
Pre
sió
n (
atm
)
Vapor
Líquido
Hielo
0 100 374
1
Agua
Solución 1
Solución 2
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Descenso crioscópico
T = Ti - Tf = kf m
T = kf m
kf = Constante molal de descenso crioscópico
Unidades = ° / molalidad = kg ° / mol
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Descenso crioscópico
T = Ti - Tf = kf m
kf W2 1000
PM2 W1 T =
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Propiedades coligativas
•Descenso de la presión de vapor
•Presión osmótica
•Descenso crioscópico
•Ascenso ebulloscópico
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ÓsmosisÓsmosis
El flujo de solvente desde una solución diluida hacia una solución más concentrada a través de una membrana semipermeable recibe el nombre
de ósmosis.
Una membrana semipermeable permite el pasaje de solvente y no de solutos.
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Soluto Solvente
Membrana semipermeable
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Disolvente
Presión =
Disolución
Membrana semipermeable
Niveles iguales
Presión osmótica
Es la presión necesaria para detener el flujo de solvente.
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Presión osmótica
n R T V =
W2 R T
PM2V =
C R T =
Ecuación de van’t Hoff
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Soluto Concentración de las soluciones
0,001 m 0,01 m
Sacarosa 0,00186 0,0186
NaCl 0,0036 0,036
AlCl3 0,0079 0,079
Descenso crioscópico para algunas soluciones acuosas
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NaCl (s) Na+ (ac) + Cl- (ac)
Disoluciones de sólidos iónicos en líquidos
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Propiedad coligativa experimental
Propiedad coligativa teóricai =
Factor i de Van’t Hoff
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Soluto Concentración de las soluciones
0,001 m 0,01 m
NaCl 1,97 1,94
MgSO4 1,82 1,53
K2SO4 2,84 2,69
AlCl3 3,82 3,36
Factor i de Van’t Hoff para distintos solutos en solución acuosa
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Tonicidad de las solucionesPropiedad de la membrana en el sentido de dejar pasar el solvente y no el soluto.
Se clasifican en:
•Isotónicas
•Hipotónicas
•Hipertónicas
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Solución isotónicaSolución hipotónica Solución hipertónica
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No hemólisisSoluciones isotónicas
Glucosa300 mOsm
NaCl 150 mM300 mOsm ó
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Agua destilada
Hemólisis instantáneaSolución hipotónica
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Hemólisis en 1 horaSolución hipotónica
NaCl 100 mM200 mOsm
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Glucosa600 mOsm
NaCl 300 mM600 mOsm ó
CrenaciónSoluciones hipertónicas
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Hemólisis (5 min)Soluciones hipotónicas
Isoosmóticas (Membrana deja pasar solvente)
Etanol 300 mM300 mOsm
Urea 300 mM300 mOsm ó
En los preparados farmacéuticos las drogas se consideran de la misma manera que hemos considerado la
urea o el etanol ‘permeables’ (además considerando su baja
concentración).
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Urea 300 mMNaCl 145 mM
No hemólisisSoluciones isotónica
e hiperosmótica
Efecto protector del NaCl en la preparación de inyectables
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BibliografíaBibliografía
• Atkins P.W, Jones L. Química . 3ra edición. Ed Omega. 1999. Capítulo 12.
• Chang. Química. Ed Mc Graw Hill. Capítulo sexta edición 12
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Algunos sitios de interésAlgunos sitios de interés
•La crisis del agua http://www.choike.org/nuevo/informes/676.html
•Agua en Martehttp://photojournal.jpl.nasa.gov
•Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologíahttp://www.conicet.gov.ar
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Ascenso ebulloscópico
T = Tf - Ti = ke m
ke W2 1000
PM2 W1 T =