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Disoluciones
Química General II
2011
Disolución
Es una mezcla homogénea de dos o mas sustancias.
Componentes:
Soluto: Sustancia (s) presente (s) en menor cantidad en una disolución, son las sustancias que están disueltas.
Disolvente: Es la sustancia que está en mayor cantidad en una disolución y define el estado físico de dicha disolución.
Disoluciones
Tipos de disolución
Las disoluciones pueden ser:
Gaseosa
Sólida
Líquida
Proceso de disolución
1. Rompimiento de las fuerzas de atracción
intermolecular del solvente.
2. Rompimiento de las fuerzas de atracción
intermolecular del soluto.
3. Formación de nuevas fuerzas de atracción
intermolecular entre soluto y solvente.
Proceso de disolución
Solubilidad
Es una medida de la
cantidad de soluto que
se disolverá en una
cantidad dada de
disolvente a una
temperatura dada.
Factores que afecta la solubilidad
1. Naturaleza química y estructura de los
constituyentes.
2. Temperatura.
3. Presión.
Naturaleza química de los
constituyentes.
Regla general: Semejante disuelve a lo
semejante.
Es probable que dos sustancias cuyas
fuerzas intermoleculares son del mismo tipo y
magnitud sean solubles entre si.
Naturaleza química de los
constituyentes.
Soluto Solvente Solubilidad
Polar Polar Soluble
Apolar Apolar Soluble
Polar Apolar Insoluble
Apolar Polar Insoluble
Iónico Polar Probablemente
es soluble
Naturaleza química de los
constituyentes.
Entre estas sustancias hay solubilidad:
Naturaleza química de los
constituyentes.
Dos líquidos son miscibles si son completamente solubles entre sí en todas las proporciones.
La solubilidad de compuestos iónicos en solventes polares como el agua depende de factores como:
La carga del ión (mayor carga, se solubiliza más).
Tamaño del ión (menor tamaño se solubiliza más)
Posibilidad de solvatación.
Solvatación
Proceso mediante el cual un ión o una molécula se rodea por moléculas del disolvente, distribuidas en forma específica.
Cuando el disolvente es agua, el proceso de llama hidratación.
Cuando el soluto es un compuesto iónico hay una atracción electrostática entre el mismo y el dipolo del solvente y a la interacción que se genera se le conoce como ión-dipolo.
Por tanto es importante conocer las reglas de solubilidad.
Solvatación
Temperatura
El proceso de disolución depende de factores
termodinámicos.
El calor de disolución depende de:
Donde cada cambio de entalpía corresponde
a las etapas del proceso de disolución.
Temperatura
Por tanto el proceso puede ser:
Exotérmico: libera calor
Endotérmico: absorbe calor
Sin embargo la solubilidad debe probarse experimentalmente, no hay una correlaciónclara entre el signo de la entalpía de disolución y el comportamiento de solubilidad al variar la temperatura.
Temperatura
En términos generales:
La solubilidad de los
sólidos en agua
aumenta al aumentar
la temperatura.
La solubilidad de los
gases en agua
disminuye al aumentar
la temperatura.
Presión
La presión no tiene influencia en la
solubilidad de líquidos y sólidos.
En gases el efecto se establece a través de
la ley de Henry:
La solubilidad de un gas en un líquido es
directamente proporcional a la presión del
gas sobre la disolución.
Presión
Ley de Henry:
Donde c es la concentración molar (moles/l) del gas disuelto y P es la presión del gas sobre la disolución.
k = constante de Ley de Henry, específica para cada gas.
A mayor presión, mayor concentración y por ende mayor solubilidad.
A menor presión, menor concentración y por ende menor solubilidad.
Tipos de disoluciones
Las disoluciones se pueden clasificar por su
capacidad para disolver un soluto.
Clasificación
Disolución insaturada
Disolución saturada
Disolución sobresaturada.
Disolución saturada
Contiene la máxima cantidad de un soluto
que se disuelve en un disolvente en particular
a una temperatura específica.
Es una disolución homogénea, no hay
precipitación.
Si se agrega mas soluto no se disuelve,
únicamente se separa como otra fase.
Disolución no saturada o insaturada
Contiene menor cantidad de soluto que la
que es capaz de disolver.
Puede agregarse mas soluto y mantener una
disolución homogénea.
Disolución sobresaturada
Contiene mas soluto que el que puede haber en una disolución saturada.
No es muy estable, si está muy sobresaturada ocurre precipitación y si está poco sobresaturada, el exceso de soluto se separa lentamente por cristalización formando cristales ordenados.
Si se agrega mas soluto precipita el exceso.
Tipos de disolución.
Ejercicios
La solubilidad de una sal X es de 5 g por
cada 100 g de agua a 25ºC. Como se
prepararía una disolución saturada,
insaturada y sobresaturada?
Ejercicios
La solubilidad de una sal en agua a 25ºC es 24 g / 100 g de agua.
En 100 ml de agua se disuelven 24 g de la sal y se calienta a 50ºC obteniendo una disolución transparente.
a) Esta disolución se clasifica según su grado de saturación como...
b) Esa misma disolución se enfría lentamente hasta 20ºC obteniendo una disolución translucida, como se clasifica según su grado de saturación?
Ejercicios
La solubilidad de una sal a 10ºC es de 20 g sal /100
g de agua, y a 60ºC es de 95 g sal /100 g de agua.
a) Se tienen 300 g de disolución saturada a 60ºC, que
cantidad de soluto contiene?
b) Cuántos gramos de agua hay en 300 g de disolución
a 60ºC?
c) Si los 300 g de disolución saturada a 60ºC se enfría
a 10ºC, que cantidad de soluto precipita?
Ejercicios
La solubilidad del acetato de sodio es de 46.5
g por 100 g de agua a 20ºC. ¿Cuánto soluto
se necesita para preparar 500 g de solución
saturada a 20ºC?
Ejercicio
Una muestra de 3.20 g de una sal se
disuelve en 9.10 g de agua para formar una
disolución saturada a 25°C. ¿Cual es la
solubilidad (en g de sal/ 100 g de agua) de la
sal?
Ejercicio
La solubilidad del nitrato de potasio es de
155 g por 100 g de agua a 75°C, y de 38.0 g
a 25°C. ¿Cuál es la masa (en gramos) de
nitrato de potasio que cristalizará al enfriar
exactamente 100 g de esta disolución
saturada de 75°C a 25°C?
Ojo
Leer en el libro de Chang 10ma edición el
capítulo 12:
12.1, 12.2, 12.4, 12.5 para repasar lo antes
visto.
12.3 para preparar lo que viene.