propiedades de las_soluciones_18_de_marzo
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QUIMICA GENERAL E INORGANICA
Prof. Dra. Susana Llesuy
Propiedades de las soluciones
Diagrama de fases del agua
T( C) P(mmHg)
Punto normal de ebullicion 100 760
Punto normal de congelacion 0 760
Punto triple 0,0098 4,58
Diagrama de fasesDioxido de carbono (CO2) Agua (H2O)
La mayoria de las sustancias se contraen cuando se tranforma de liquido a solido
La densidad del solido aumenta
El agua es un caso especial donde el solido se expande en la transformacion a solido. La densidad del solido disminuye
Densidad del liquido: 1 g/cm3
Densidad del solido: 0,917 g/cm3
Mezcla
Soluto
Solvente
Soluto
Solución
Heterogéneas (soluciones coloidales
y suspensiones)
Homogéneas( soluciones verdaderas)
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.
Propiedades coligativas
•Descenso de la presión de vapor
•Presión osmótica
•Descenso crioscópico
•Ascenso ebulloscópico
Propiedades coligativas
•Descenso de la presión de vapor
•Presión osmótica
•Descenso crioscópico
•Ascenso ebulloscópico
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.
Pres
ión
de v
apor
, P
Fracción molar de solvente , x solvente
P puro (Pº)
x rojo = 0,1
x rojo = 0,5
x rojo = 0,9
Ley de Raoult
Fracción molar del solvente ( x solvente)
Pre
sión
de
vapo
r, P
P°
Pv = P° χsolvente
Solución ideal
Las interacciones St-Sv, St-St y Sv-Sv son iguales, el cambio entálpico ( ∆ H ) es igual a cero, y el ∆ V
es igual a cero
Una solución que cumple la ley de Raoult a cualquier concentración es una solución
ideal.
Ley de Raoult
P tolueno
P benceno
∆ Hmezcla =0
∆ Vmezcla =0
P°benceno
Pres
ión
de v
apor
(mm
Hg)
P° tolueno
X benceno
X tolueno
Ptolueno
Pbenceno
Pbenceno + Ptolueno
Ptotal = PA + PB = (P°A XA) + (P°B XB)
A-B < A-A ó B-B
∆ Hmezcla = endotérmico
Desviaciones de la Ley de Raoult
CS2/ acetona
Desviación positiva
A - B > A-A ó B-B
Desviación Negativa
cloroformo/acetona
∆ Hmezcla = exotérmico
Descenso de la presión de vapor
A partir de: P1 = P° χsolvente
∆ P = P° - P1 = P° χsoluto
(Ley de Raoult)
∆ P = P° xsoluto
Pre
sión
de
vapo
r
Temperatura
Solución
Solvente puro
Ascenso
de la
T e
T e
Descenso de la presión de vapor
Propiedades coligativas
•Descenso de la presión de vapor
•Presión osmótica
•Descenso crioscópico
•Ascenso ebulloscópico
Ascenso ebulloscópico
∆ T = Tf - Ti = ke m
∆ T = ke m
ke = Constante molal de ascenso
ebulloscópico
Unidades = ° / molalidad = kg ° / mol
Pre
sión
de
vapo
r
Temperatura
Solución
Descenso de la presión de vapor
Solvente puro
Ascenso
de la
T e
T e
Ascenso ebulloscópico
ke W2 1000
PM2 W1
∆ T
=
Propiedades coligativas
•Descenso de la presión de vapor
•Presión osmótica
•Descenso crioscópico
•Ascenso ebulloscópico
Descenso crioscópico
∆ T = Ti - Tf = kf m
∆ T = kf m
kf W2 1000
PM2 W1
∆ T =
Sólido
Líquido
Tf soln
Solvente puro
Descenso crioscópico
Tf solv
Solución
kf = Constante molal de descenso
crioscópico
Unidades = ° / molalidad = kg ° / mol
Pre
sión
(at
m)
Temperatura
1
∆ Tc
Propiedades coligativas
•Descenso de la presión de vapor
•Presión osmótica
•Descenso crioscópico
•Ascenso ebulloscópico
Propiedades coligativas
Propiedades coligativas
•Descenso de la presión de vapor
•Presión osmótica
•Descenso crioscópico
•Ascenso ebulloscópico
ÓsmosisÓsmosisEl 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.
Presión osmótica
Es la presión necesaria para detener el flujo de solvente.
Presión osmótica
n R T Vπ =
W2 R T
PM2Vπ =
C R T π =
Membrana semipermeable
Presión = π
disolucióndisolvente
Propiedades coligativas para no electrolitos
Propiedad coligativa
Solución de no electrolito
Descenso de la presión de vapor
∆P = (n2/n1 + n2)x P°
Descenso crioscópico
∆T = Kf x m
Ascenso ebulloscópico
∆T = Ke x m
Presión osmótica π = M R T
Disuelve iones (NaCl) Disuelve moléculas (glucosa)
Soluciones electrolíticas Soluciones no electrolíticas
Soluto: sólido
Iónico Molecular
No conducen la electricidad
Se dispersan
Conducen la electricidad
Forman iones
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
Descenso crioscópico (º)
Kf H2O = 1,86 º / m
Propiedad coligativa experimental
Propiedad coligativa teóricai =
Factor i de Van’t Hoff
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
Valor de factor i experimental
Propiedad coligativa
Solución de no electrolito
Solución de electrolito
Descenso de la presión de vapor
∆P = (n2/n1 + n2)x P° ∆P = (n2 i /n1 + n2 i)x P°
Descenso crioscópico
∆T = Kf x m ∆T = Kf x m i
Ascenso ebulloscópico
∆T = Ke x m ∆T = Ke x m i
Presión osmótica π = M R T π = M i R T
Influencia del factor i de Van’t Hoff
Osmolaridad
Osm = M . i
Osm R T π =
Plasma o liquido lagrimal : 300 mOsm
Tonicidad de las soluciones
Propiedad de la membrana en el sentido de dejar pasar el solvente y no el soluto.
Hipotónica HipertónicaIsotónica
300 mOsm<<
No hemólisisSoluciones isotónicas
Glucosa300 mOsm
NaCl 150 mM300 mOsm
ó
Tonicidad de las soluciones
Agua destilada
Hemólisis instantáneaSolución hipotónica
Tonicidad de las soluciones
Hemólisis en 1 horaSolución hipotónica
NaCl 100 mM200 mOsm
Tonicidad de las soluciones
Glucosa600 mOsm
NaCl 300 mM600 mOsm
ó
CrenaciónSoluciones hipertónicas
Tonicidad de las soluciones
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’.
Tonicidad de las soluciones
Urea 300 mMNaCl 145 mM
No hemólisisSoluciones isotónica
e hiperosmótica
Efecto protector del NaCl en la preparación de inyectables
Tonicidad de las soluciones
Metodos para isotonizar una solucion
¿Cuanto gramos de NaCl es necesario agregar para hacer que 100 ml de una solucion de 1 gramo (1% p/v) de sulfato de morfina sea isotónica con el suero sanguíneo?
Dato: ΔTc =0,52° del plasma
SOLUCION 1 % P/V ºC
Acido Ascórbico 0,105
Sulfato de atropina 0,08
Acido borico 0,315
cafeina 0,075
Cloruro de calcio 0,42
Clorhidrato de cocaina 0,11
glucosa 0,095
Clorhidrato de efedrina 0,16
Sulfato de efedrina 0,11
lactosa 0,06
Sulfato de morfina 0,07
Clorhidrato de pilocarpina 0,125
Cloruro de K 0,485
Sacarosa 0,055
Urea 0,31
Fenobarbital 0,155
Metodos para isotonizar una solución
• De tablas el ∆Tc =0,07° para el sulfato demorfina (siempre de 1 gramo)
ΔTc =0,52° - 0.07 º= 0.44 º
0,58 º -------------1 g0,44 º -------------X = 0.76 g de NaCl
∆Tc =0,58° para 1 gde cloruro de sodio/100 mL
Es decir que la solución se prepara disolviendo 1,0 g de sulfato de morfina y 0,76 g de NaCl en cantidad suficiente de agua para 100 ml.
Metodos para isotonizar una solución
• Principios de Química . Atkins y Jones. Ed. Panamericana.
• Química. Mortimer. Ed. Grupo Editorial Iberoaméricana.
• Química Universitaria. Maham y Myers. Ed. Addison Wesley.
• Química General. Whitten; Davis y Peck Ed. Mc. Graw Hill.
• Química. Brown, LeMay y Bursten. Ed. Pearson• Química. Chang R. Ed. Mc. Graw Hill.• Química General. Umland y Bellama. Ed. Thomson
BibliografíaBibliografía