SOLUCIONES Y SU CONCENTRACIONCOMPOSICIÓN DE LAS DISOLUCIONES Las propiedades de una disolución dependen de la naturaleza de sus componentes y también de la proporción en la que éstos participan en la formación de la disolución. La concentración de una disolución es la cantidad de soluto disuelta en una cantidad unidad de disolvente o de disolución. SEGÚN LA CAPACIDAD DE DISOLVER UN SOLUTO • Disolución Saturada: Cuando contiene la máxima cantidad de soluto que es capaz de disolver a una determinada temperatura • Disolución Insaturada: Cuando contiene menor cantidad de soluto de la que es capaz de disolver a una determinada temperatura. • Disolución Sobresaturada: Cuando contiene mayor cantidad de soluto de la que es capaz de disolver a una determinada temperatura. Para poder resolver estos problemas. • Este tema implica la formulación y solución de problemas. .ESTEQUIOMETRIA • Es una parte de la Química encargada de estudiar las relaciones que existen entre las masas y volúmenes de las sustancias que participan en las reacciones químicas. necesitamos conocer algunos conceptos fundamentales y sus aplicaciones. peso equivalente de un elemento y de un compuesto. peso molecular. . mol. átomo-gramo.OBJETIVOS • El propósito de esta lección es conocer estos conceptos fundamentales que son los siguientes: peso atómico. todos sabemos que a cada elemento químico le corresponde un peso atómico determinado. sin embargo.PESO ATOMICO • Los elementos químicos son generalmente una mezcla de sus isótopos. que no es sino el peso promedio de sus isótopos teniendo en cuenta sus porcentajes de abundancia en la naturaleza. por eso debemos entender que todos los átomos que le constituyen no tienen la misma masa y por tanto el mismo peso. . Como hemos visto en una lección anterior una molécula puede estar formada por uno o varios átomos iguales o diferentes unidos ent PESO ATOMICO • Según esta idea el peso atómico de un elemento se podría determinar con la siguiente fórmula. si se conocen las masas de cada uno de sus isótopos y los porcentajes de abundancia de cada uno de ellos: . PESO MOLECULAR • Como hemos visto en una una molécula puede estar formada por uno o varios átomos iguales o diferentes unidos entre sí por enlaces covalentes. • Si conocemos los pesos atómicos de sus elementos. . podemos determinar el peso de la molécula sumando los pesos de los átomos que la forman. PESO MOLECULAR . . En el caso de estos compuestos no se puede hablar de peso molecular. .) que se calcula igual que el peso molecular.PESO FORMULA • Existen otros compuestos que son iónicos y como tales su unidad estructural no es la molécula sino el ion. se habla de peso fórmula o peso fórmula mínima (P.F. . ENLACES IONICOS . moléculas. etc. .023 x 1023).0000g de C-12 (6. iones.) como átomos existen en 12.MOL • Es la unidad SI de cantidad de sustancia química pura que se define como la cantidad de sustancia capaz de contener tantas unidades elementales (átomos. 1 MOL de un elemento = 6. Un mol de azufre. etc. Este número se conoce como Número de Avogadro y es un número tan grande que es difícil imaginarlo.) que el número de átomos presentes en 12 g de carbono 12. moléculas. y el mismo número de átomos que un mol de cualquier otro elemento.022 x 1023 átomos. contiene el mismo número de átomos que un mol de plata. el mismo número de átomos que un mol de calcio. una centena 100 y un mol equivale a 6. Por ejemplo si decimos una docena sabemos que son 12.MOL Cantidad de sustancia que contiene el mismo número de unidades elementales (átomos. Cuando hablamos de un mol. iones.022x 1023. hablamos de un número específico de materia. . M. Ejemplo: P.023x1023 moléculas de H2SO4 . del H2SO4 = 98uma = peso de 1 molécula de ácido sulfúrico.MOL • Si conocemos el peso molecular o peso fórmula de una sustancia podemos determinar cuánto pesa una molécula-gramo o mol de la misma. luego: 1 mol de H2SO4 = 98 g = peso de 6. MOL . . en el mismo sentido.PESO EQUIVALENTE • Llamados también equivalentes-gramo. son los pesos de sustancias químicas que se equivalen para efectos de una reacción. o un equivalente gramo de un agente oxidante reacciona totalmente con un equivalente gramo de un agente reductor. Por ejemplo un equivalente gramo de fierro férrico (18. un equivalente gramo de un ácido reacciona completamente con un equivalente gramo de un hidróxido.67g) reacciona completamente con un equivalente gramos de oxígeno (8g) para formar óxido férrico. PESO EQUIVALENTE . DE UN HIDRÓXIDO. Se le puede hallar así: ..PESO EQUIVALENTE DE UN COMPUESTO • Eq-g.Es el peso del hidróxido capaz de consumir un mol de iones hidrógeno positivos o protones (H+). . Se le puede hallar así: . DE UN ÁCIDO.Eq-g.Es el peso del ácido capaz de producir un mol de iones hidrógeno positivos o protones (H+). Eq-g. DE UNA SAL: . Formas de expresar la concentración • Compara la cantidad de soluto con la cantidad total de disolución. si todos los componentes son líquidos. ya sea en términos de masas. de masa a volumen o de volumen a volumen. . .MÉTODOS PARA EXPRESAR LA CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN • Para expresar la concentración de una solución podemos usar unidades físicas o unidades químicas. UNIDADES FÍSICAS . . Estructura: Casos Modelo: a) Si la concentración de ozono en el aire sobrepasa las 0.11ppm ya está fuera de lo saludablemente recomendado.• • • • • • • • • • • • • Partes por millón (ppm): Es el número relativo de unidades de peso del soluto por cada millón de partes de disolución. te empieza a doler la cabeza. c) El agua que contenga más de 0.02% de sodio no es potable. b) Si estás por más de una hora en un lugar cerrado que tiene una concentración de más de 0. Se utiliza como unidad para expresar concentraciones muy pequeñas (trazas) de una sustancia presente en una mezcla.0013% de bióxido de carbono. o lo que es igual más de 200 ppm. . • • Ejemplo.PARTES POR MILLÓN (ppm) • Expresa la concentración como el número de miligramos de soluto por litro de disolución.El agua que contiene 0. es considerada inapta para el consumo humano..05 ppm de Pb+2.05 mg de Pb+2 por cada litro de agua. Esta solución contiene 0. Tanto por ciento en peso. Expresa la masa en gramos de soluto disuelta por cada cien gramos de disolución. siendo la masa de la disolución la suma de la del soluto y la del disolvente. . Su cálculo requiere considerar separadamente la masa del soluto y la del disolvente. Una solución al 15% en peso de cloruro de sodio tiene la siguiente composición: 15 g de cloruro de sodio en 100 g de solución. .PORCENTAJE EN PESO • O soluciones porcentuales son aquellas en las que la composición de una solución se expresa en términos de peso de soluto por cada 100 unidades de peso de solución. Ejemplo.. .• ¿Cuál es el % en peso de una disolución de 20g de NaCl en 180g de H2O?: • La respuesta debe ser "cuántos gramos de NaCl hay en 100 g de disolución" • De manera que el NaCl está al 10% en la disolución. Tiene la ventaja de ser una concentración expresada en unidades directamente medibles para el tipo de disoluciones más frecuentes en química (las de sólidos en líquidos). Indica la masa en gramos disuelta en cada litro de disolución. .Gramos por litro. UNIDADES QUÍMICAS . etc. se representa por la letra M. Indica el número de moles de soluto disueltos por cada litro de disolución.Molaridad Es la forma más frecuente de expresar la concentración de las disoluciones en química.5 M contendrá medio mol de soluto por litro. una 0. Una disolución 1 M contendrá un mol de soluto por litro. El cálculo de la molaridad se efectúa determinando primero el número de moles y dividiendo por el volumen total en litros: . MOLALIDAD • La molaridad de una solución está determinada por el número de moles (n) de soluto que existen en cada litro de solución. . MOLARIDAD • Todos sabemos que para determinar el número de moles de soluto que existen en una cantidad determinada de gramos de una sustancia se puede usar la siguiente fórmula: . .MOLARIDAD • Si reemplazamos n de la fórmula (1) por esta expresión obtenemos la siguiente fórmula que nos permite realizar cálculos sobre soluciones molares. • ¿Cuál es la molaridad de una una disolución de 20 g de NaCl en 180 mL de agua? • Primero debemos saber cuantas moles son 20 g de NaCl: • Ahora determinamos la concentración de la disolución. suponiendo que el volumen de agua no varía en el proceso de disolución: . MOLALIDAD • La molalidad de una solución está determinada por el número de moles de soluto que existen en cada kilogramo de disolvente. . 5 molal es que tiene la siguiente composición: Contiene 2.5 moles de soluto en un kilogramo de disolvente. .MOLALIDAD • Ejemplo: Si una solución tiene una concentración 2. .NORMALIDAD • La normalidad de una solución está determinada por el número de equivalentes-gramo de soluto que existen en cada litro de solución. NORMALIDAD • Todos sabemos que para determinar el número de eq-g de soluto que existen en una cantidad determinada de gramos de una sustancia se puede usar la siguiente fórmula: . Describir como se prepararían 50 gramos de una disolución de BaCl2 al 12% en peso..¿Cuántos gramos de disolución al 5% de NaCl se necesitará para tener 3..2 g de NaCl? 3..¿Cómo prepararía 60 ml de una disolución acuosa de AgNO3 que contenga 0. con agua destilada y BaCl2.030 g de AgNO3 por ml? 2.Ejercicios • 1. 2 H2O . 060 g/cm3. b) La concentración en gramos por litro. Calcúlese: a) El tanto por ciento en peso.TAREA Se mezclan 5. formándose una disolución cuya densidad a 20ºC es de 1. c) La molaridad .00 g de cloruro de hidrógeno (HCI) con 35.00 g de agua.