Colegio Scole Creare – Química Electivo – U.Nº 2 – Marianet Zerené - 2011.DISOLUCIONES Nombre: _________________________________________ Fecha: ________________ Objetivo (s): Comprender el concepto de disolución para valorar sus propiedades y utilidad. Reconocer las concentraciones porcentuales y molares para establecer la relación que existe en los componentes de una disolución. Contenidos: Unidad 2 – Disoluciones. DISOLUCIONES Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias cuya composición es variable. Los componentes de una disolución son: el disolvente o medio de dispersión ( el líquido ) y el soluto, que es la sustancia que se disuelve ( el sólido). SOLUTO + SOLVENTE = SOLUCION El fenómeno de la disolución puede explicarse por la teoría cinética. Supongamos que hemos introducido una sal en agua. Sus iones se encuentran oscilando alrededor de posiciones fijasen la red cristalina, tanto más intensamente cuanto mayor es la temperatura. En contacto con el agua, las moléculas de ésta atraen a los iones de la superficie de la sal y esta atracción facilita el que los iones se separen de la superficie y se difundan con un movimiento desordenado por toda la masa de líquido. Como la disolución es un fenómeno de superficie, la agitación y pulverización del soluto hace que éste se disuelva más rápidamente. Como se ha mencionado con anterioridad, existen dos tipos de mezclas, las heterogéneas, en las que sus componentes no están uniformemente distribuidos y conservan sus propiedades individuales, clasificadas como coloides y suspensiones, y las homogéneas, en las que los componentes no pueden observarse a simple vista y, por ende, cada porción de la mezcla posee las mismas propiedades, denominadas comúnmente disoluciones químicas. EL PROCESO POR EL CUAL LAS MOLÉCULAS DEL DISOLVENTE RODEAN A LAS MOLECULAS DEL SOLUTO Y SE MEZCLAN CON ELLAS SE LLAMA SOLVATACIÓN. Cuando el disolvente es agua se llama hidratación Las disoluciones pueden ser: Disoluciones insaturadas o no saturadas: corresponden a las disoluciones en las que el soluto y el disolvente no están en equilibrio a una temperatura determinada, es decir, el disolvente podría admitir mas soluto y disolverlo. Disoluciones saturadas: son aquellas en las que el soluto y el disolvente están proporcionalmente en equilibrio respecto a la capacidad de disolver a una temperatura dada, es decir, al agregar mas soluto al disolvente, este ultimo no seria capaz de disolverlo. Disoluciones sobresaturadas: tipo de disolución inestable, en la que la cantidad de soluto es mayor que la capacidad del disolvente para disolverlo a una temperatura establecida, es decir, el soluto esta presente en exceso y se precipita hasta el fondo del recipiente que lo contiene. Se denomina solubilidad a la capacidad de una determinada sustancia para disolverse, De acuerdo a esto hay varios factores que afectan la solubilidad. 1. Temperatura: al aumentar la temperatura de la disolución se facilita el proceso de disolución del soluto. 1 la relación proporcional entre soluto (A) y disolvente (B) o disolución (AB). al despejar B es igual a 95 g. es decir. mayor será su solubilidad en el disolvente. Presión: este factor es apreciable en disoluciones que tienen un soluto en estado gaseoso.Colegio Scole Creare – Química Electivo – U. por lo tanto. Agitación: la agitación es directamente proporcional a la solubilidad al aumentar la interacción del soluto (fase dispersa) con el disolvente (fase dispersante). Corresponden a: porcentaje masa-masa. es decir. Como hemos revisado.Nº 2 – Marianet Zerené . El almíbar es una disolución concentrada de azúcar disuelto en agua. la disolución es igual a la suma de sus componentes. 2. A = 5 g. porcentaje masa-volumen y porcentaje volumen-volumen Ejemplos: 1. AB = A + B. Concentraciones porcentuales En ellas se establece la relación soluto-disolución en diferentes magnitudes y unidades. Cuantitativamente es posible determinar la concentración de las disoluciones. . 2.cuanto vale B? Tenemos: 100 g = 5 g + B. ¿Que concentración expresada en % m/m. Si AB = 100 g. en este caso. obtenemos que: “5g de sal están presentes en 100 g de disolución”. Estado de agregación: mientras más disgregado se presente el soluto. Aplicada al valor 5 % m/m. 3. se tiene al mezclar 50 g de azúcar en 250 g de agua? 2 . Por lo tanto. en las que aumenta la solubilidad del soluto proporcionalmente al incremento de la presión aplicada. la sal. el otro componente es el soluto. al disolver 5 g de sal con 95 g de agua. La definición indica “masa de soluto en gramos presentes en 100 gramos de solución”.2011. 4. obtendrás una disolución 5% m/m. ¿Cuanta agua es necesaria para preparar una solución acuosa de sal al 5% m/m? Se debe interpretar que el disolvente es el agua. Concentración Molar Recordamos que la concentración molar M se define como el número de moles n de soluto en un litro de disolución. ¿qué disolución se formaría? Explique. En las siguientes situaciones. quien le indica que para evitar la inflamación y el moretón debe poner su pie en un litro (equivalente a un kilogramo) de salmuera (mezcla acuosa de sal) tibia al 7% m/m. Respecto a la mezcla explique cual es el solvente.996 = 78. para ello se determina la masa molecular ( MM ) del soluto. se establece el valor en gramos para un mol de soluto: 1 mol de CaF2 = 78. es decir.067 g c) Se calcula el número de moles a los que equivale la cantidad de soluto indicada en el enunciado del problema (8 g): 1 mol de CaF2 = 78. 4. 12.08 + 37. 11.2011. las cantidades de sal y agua que debe poner en un recipiente es: (nota: 1000 g de agua son equivalentes a 1 Kg). 2.067 g = 0. 7. Este efecto se ve disminuido al tapar el envase. predice que factor esta involucrado en las disoluciones: a. Si se sigue esta indicación. Se muelen las papas para lograr una mezcla suave cuando se prepara un puré. agite fuertemente para mezclar”. Una receta para la elaboración de “milk shake” dice: “En un recipiente ponga 300 ml de leche. b.067 g/mol b) A partir del dato obtenido. c.Nº 2 – Marianet Zerené . 5. 3.998) 2 = = 40.08 + (18. Cual es la cantidad de agua necesaria para preparar un jugo de concentración de 5% m/m si el sobre contiene 30 g? Un individuo que se tuerce un pie durante un partido de fútbol. Calcula el % V/V de una disolución de 400 mL que contiene 50 mL de un soluto X.Colegio Scole Creare – Química Electivo – U. En tu cuaderno desarrolla los siguientes ejercicios: 1. CaF 2: MM = MA de Ca + (MA de F) 2 = = 40. M=n/L Ejemplo: ¿Cuál será la concentración molar (o molaridad) de una solución de fluoruro de calcio. 8. el(los) soluto(s) y la Disolución. CaF 2. Para que una limonada quede bien rica se debe utilizar 3 limones para un litro de agua . 10. Si nuestra sopa de legumbres ha quedado salada. Cuantos gramos de azúcar se deben disolver en 20 mL de agua para obtener un almíbar de concentración 10% V/V? Que cantidad en gramos de leche en polvo se deben disolver para obtener un litro de disolución de concentración 7% m/V? En el envase de algunos jugos en polvo se indica “disolver en un litro de agua”. que contiene 8 g del soluto en 250 ml de solución? PROCEDIMIENTO: a) Conocer el número de moles de CaF2. ¿qué debemos hacer para poder consumirla? Explique. Respecto a los factores que afectan la solubilidad explica con un ejemplo cotidiano cada uno de ellos.102 mol CaF2 3 . Para beber todo el contenido de un jugo sobresaturado debe moverse el vaso en forma circular e ingerir todo de una sola vez. Establece el % m/V de una disolución acuosa de 200 mL que presenta 30 g de cloruro de sodio.067 g x mol CaF2 = 8g x= (1 mol CaF2) (8 g) / 78. posteriormente agregue 50 ml de la fruta que usted ha seleccionado para darle sabor y 3 ml de azúcar. Según la concentración indicada. Una bebida de fantasía puede desvanecerse al dejarla destapada. 9. 6. es visto por un técnico paramédico. Determina el % m/m de una disolución preparada al mezclar 30 g de agua con 50 g de leche. ¿Qué harías para que una limonada preparada en medio litro de agua quedara igual de rica? Explique. 13. El resultado indica la molaridad: Molaridad de CaF2 =0. y después se relaciona con el resultado obtenido en la etapa anterior: 50 ml = 0. ¿qué concentración molar tiene dicha solución? 2..27 g El resultado obtenido significa que 0.2011.Colegio Scole Creare – Química Electivo – U. se extrapola a un litro de solución.5635 gramos de MgS e) Para preparar la solución se pesan 0. se determina el valor respectivo para el número de moles que tendrá la solución. 0.312 + 32.4M 250 ml 1L ó 0. mediante la relación matemática el número de moles de CaF 2 que se tendrían en un litro de solución.102 moles en 250 mililitros d) Por último.5635 g de MgS.064 = 56.Se prepararon 150 ml de solución conteniendo 5 g de Na2CO3.5 moles de KI en 3 litros? Ejemplo 2 ¿Cómo se preparan 50 ml de una solución 0.2 molar de sulfuro de magnesio. se estima. el resultado obtenido. es decir.4M Ejercicios 1.2 moles/ 1 litro = 11. Ejercicios 4 .27 g de MgS = 1 litro de solución x gramos = 0. es decir: Solución 0.2 moles: 1 mol de MgS = 56.2 moles de MgS pesan 11. deberá hacerse un nuevo cálculo estimando dicho volumen. Para ello. Ello significa que la solución contiene: 0.-Para un análisis clínico se prepararon con 30 g de NaCl 500 ml de solución. o número de moles. Finalmente se lleva al aforo con el mismo disolvente.05 litros x = 0. MgS? PROCEDIMIENTO a) Se calcula la masa molecular del soluto: MM = MA Mg + MA S = = 24.250 L Dichas moles están contenidas en un litro de disolución y por tanto.27 g de MgS/ 1 litro d) Sin embargo. Se vierten en un matraz volumétrico de 50 ml.-¿Cuál será la concentración que tiene una solución de 25 ml con 0.2 M de MgS = 0.102 moles x 1000 mL = 0.4 moles/L = 0.-¿Cuál será la molaridad de una solución que contiene 2.3 g de (NH 4)3PO4? 4. Por tanto.376 g 0. la solución de CaF2 es 0.376 g) / 1 mol = 11. Se agrega un poco de agua destilada para disolver el soluto.250 L x moles CaF2 1L x moles CaF2 = 0.376 g c) Con base en el dato de gramos/ mol. es decir.Nº 2 – Marianet Zerené .2 moles = x x = (0.05 litros 11. se convierten los mililitros a litros.2 moles) (56. sino 50 ml. el volumen requerido no es un litro.102 moles CaF2 x 1L = 0.102 moles CaF2 0.27 g.376 g/mol b) Se establece el equivalente en gramos para 1 mol de MgS a partir del dato de masa molecular : 1 mol de MgS = 56. ¿qué concentración tiene la solución? 3.4 moles CaF2 0. hay en 2 litros de solución 0..¿Qué cantidad de carbonato de potasio. K2CO3. C6H12O6. se deben disolver en un volumen total de 60 ml de solución para preparar una solución 1 M? 8..¿Cuántas moles de glucosa. Li2Cr2O7.5 molar? 6.2011.¿Cuántos gramos de dicromato de litio.3 molar? 5 .Nº 2 – Marianet Zerené . 5..-¿Cuántos gramos de sulfato cúprico.Colegio Scole Creare – Química Electivo – U. CuSO4. se necesita para preparar 300 ml de una solución 2 M? 7. se requieren para preparar 100 ml de solución al 2.