martes, 13 de abril de 2010
sábado, 10 de abril de 2010
Disoluciones
Las disoluciones son muy importantes para los químicos, ya que la mayoría de las reacciones químicas se realizan en disoluciones y la mayoría de los productos químicos se almacenan en este estado. Su importancia es tan grande que algunos autores lo consideran un cuarto estado de la materia. Las disoluciones son mezclas homogéneas, es decir estas van a presentar una sola fase.
La mayoría de las disoluciones van a estar formadas de un soluto y un disolvente. El soluto es la sustancia que se encuentra en la disolución con menor proporción, y el disolvente generalmente líquido se encuentra en mayor proporción.
CLASIFICACION DE LAS DISOLUCIONES.
POR SU ESTADO DE AGREGACIÓN
POR SU CONCENTRACIÓN
SÓLIDAS
Sólido en sólido :
DISOLUCION NO-SATURADA; es aquella en donde la fase dispersa y la dispersarte no están en equilibrio a una temperatura dada; es decir, ellas pueden admitir más soluto hasta alcanzar su grado de saturación.
LÍQUIDAS
Líquido en Líquido:
Alcohol en agua
Sólido en líquido:
Sal en agua
Gas en líquido:
Oxígeno en agua
DISOLUCION SATURADA: en estas disoluciones hay un equilibrio entre la fase dispersa y el medio dispersarte, ya que a la temperatura que se tome en consideración, el solvente no es capaz de disolver más soluto.
GASEOSAS
Gas en gas:
Oxígeno en nitrógeno.
DISOLUCION SOBRE SATURADA: representan un tipo de disolución inestable, ya que presenta disuelto más soluto. Para preparar este tipo de disoluciones se agrega soluto en exceso, a elevada temperatura y luego se enfría el sistema lentamente.
Las disoluciones también se pueden clasificar desde el punto de vista empírico como se puede ver a continuación:
Las disoluciones diluidas son aquellas en que el soluto interviene en una mínima proporción.
Las disoluciones concentrada son aquellas en la que la cantidad de soluto esta más elevado que el anterior, en un volumen perfectamente determinado
Las disoluciones saturadas son aquellas en la que hay un equilibrio dinámico que se puede descomponer por el cambio de temperatura o por un incremento de soluto o de disolvente.
Las disoluciones sobresaturadas son aquellas en que el soluto esta en exceso y lo encontramos en el fondo del recipiente, estas disoluciones empíricas utilizan como fuente de medida la cucharada, la pisca y el puño.
Disoluciones valoradas
A diferencia de las disoluciones empíricas, las disoluciones valoradas son cuantitativas es decir se toman en cuenta en forma estricta las cantidades de soluto y disolvente.
Las disoluciones valoradas son muy utilizadas en el campo de la ciencia, el uso de estas disoluciones generalmente implica una alta precisión en las cuantificaciones estequiometricas.
Las disoluciones mas utilizadas son:
A) Porcentuales
B) En partes por millón
C) Molares
D) Normales
Disoluciones valoradas
Son aquellas en el que se requiere un proceso de cuantificación metódica, es decir al menos se va a utilizar la masa del soluto, la masa del disolvente, la masa molecular del soluto, el peso equivalente de una sustancia siempre referida a un volumen determinado.
La aplicación de las disoluciones valoradas es muy amplia y es utilizada en el campo de la química analítica cuantitativa que se requiere en todos los procesos de control de calidad.
Disoluciones porcentuales
Estas disoluciones son referidas a un porciento en m/m, m/v y v/v, estas disoluciones siempre serán referidas a un porciento %.
Porcentajes: la expresión de una concentración en forma de porcentajes puede ir referida a masa o a volumen:
Una disolución de azúcar en agua al 10% en masa quiere decir que contiene 10 gramos de azúcar por cada 100 gramos de disolución.
Molaridad (M) o concentración molar: es la expresión de la concentración referida al número de moles de soluto por litro de disolución:
Una disolución 10 molar de cloruro sódico (NaCl) contiene 10 moles de NaCl por litro de disolución.
Molaridad (m) o concentración molar: es la expresión de la concentración referida al número de moles de soluto por kilogramo de disolvente:
Una disolución 3 molar de NaCl contiene 3 moles de sal por kilogramo (o por litro en este caso) de agua.
Fracción molar (X): se denomina fracción molar del soluto al cociente entre el número de moles de soluto de la disolución y el número total de moles (disolvente y soluto):
Si se echa 1 mol de NaCl en 9 moles de agua, la fracción molar del soluto es:
Disoluciones valoradas m/v
En este tipo de disoluciones se debe tomar en consideración la densidad del disolvente en caso de que este fuera diferente al agua como sabemos la densidad del agua es igual a 1g/cm.
Se pueden usar también las mismas unidades que para medir la densidad aunque no conviene combinar ambos conceptos. La densidad de la mezcla es la masa de la disolución dividida por el volumen de ésta, mientras que la concentración en dichas unidades es la masa de soluto dividida por el volumen de la disolución. Se suelen usar gramos por litro (g/mL) y a veces se expresa como % m/v.
Disoluciones valoradas v/v
Se utiliza en preparación de solutos líquidos y disoluciones liquidas.
Expresa el volumen de soluto por cada cien unidades de volumen de la solución. Se suele usar para mezclas líquidas o gaseosas, en las que el volumen es un parámetro importante a tener en cuenta. Es decir, el porcentaje que representa el soluto en el volumen total de la disolución. Suele expresarse simplificada mente como % v/v.
Cuando trabajamos con masa-masa y volumen-volumen hay una relación sencilla entre la disolución, el soluto y el disolvente, y dados dos de estos valores, se puede calcular el tercero.
La disolución es la suma del soluto más el disolvente:
Disolución=soluto + disolvente
Y despejando,
Soluto = Disolución - disolvente
Disolvente = Disolución - soluto
Esto es válido para cuando trabajamos con masas, o volúmenes en los casos de porcentaje masa-masa y porcentaje volumen-volumen, pero no para cuando trabajamos con porcentajes masa-volumen, puesto que el soluto y el disolvente están representados con unidades diferentes (de masa y volumen respectivamente).
En la tabla de abajo se representa una disolución de 20 gramos de sal común disuelta en 380 gramos de agua, dando como resultado 400 gramos de agua salada. La concentración de la sal es del 5% de la masa, y el agua representa el 95%, dando un total del 100% para la disolución. En la tabla se representan las masas con un fondo amarillo, y los porcentajes con un fondo verde.
soluto
20 g
5%
disolvente
380 g
95%
disolución
400 g
100%
Si tenemos un problema en el que nos den dos de las masas, podemos calcular la tercera. Ver la parte del cuadro de arriba con el fondo amarillo:
Disolución = soluto + disolvente. Si la masa de la sal es de 20 g, y la del agua es de 380 g, la disolución tendrá una masa que es la suma de las dos anteriores, es decir, 400 g = 20 g + 380 g
Soluto = Disolución - disolvente. Si tenemos la masa de la disolución y la del disolvente, la del soluto será igual a la de la disolución menos la del disolvente: 20 g = 400 g - 380 g
Disolvente = Disolución - soluto. Si tenemos la masa de la disolución y la del soluto, la del disolvente es igual a la de la disolución menos la del soluto: 380 g = 400 g - 20 g
Con los porcentajes ocurre algo similar, excepto que es más sencillo porque el porcentaje de la disolución es siempre 100%, basta con tener el porcentaje del soluto o el del disolvente para conocer el otro. Ver la parte del cuadro de arriba con el fondo verde:
Soluto = 100 - disolvente. Si el disolvente está en un 95%, el porcentaje del soluto estará en un 5% = 100% - 95%
Disolvente = 100 - soluto. Si el soluto está al 5%, el porcentaje del disolvente estará en un 95% = 100% - 5%
Disoluciones molares
Las disoluciones molares son utilizadas principalmente en métodos volumétricos para cuantificar sustancias que intervienen en procesos químicos.
Las disoluciones molares son de las más utilizadas en el campo del control de calidad.
A estas disoluciones se los identifica con la letra M, una disolución molar es aquella en el que están sueltos un mol de soluto en un litro de disolución M=1mol/1L.
La molaridad (M), o concentración molar, es el número de moles de soluto por cada litro de disolución. Por ejemplo, si se disuelven 0,5 moles de soluto en 1000 mL de disolución, se tiene una concentración de ese soluto de 0,5 M (0,5 molar). Para preparar una disolución de esta concentración habitualmente se disuelve primero el soluto en un volumen menor, por ejemplo 300 mL, y se traslada esa disolución a un matraz aforado, para después enrasarlo con más disolvente hasta los 1000 mL.
Es el método más común de expresar la concentración en química, sobre todo cuando se trabaja con reacciones químicas y relaciones estequiométricas. Sin embargo, este proceso tiene el inconveniente de que el volumen cambia con la temperatura.
Se representa también como: M = n / V, en donde "n" son los moles de soluto y "V" es el volumen de la disolución expresado en litros.
La mayoría de las disoluciones van a estar formadas de un soluto y un disolvente. El soluto es la sustancia que se encuentra en la disolución con menor proporción, y el disolvente generalmente líquido se encuentra en mayor proporción.
CLASIFICACION DE LAS DISOLUCIONES.
POR SU ESTADO DE AGREGACIÓN
POR SU CONCENTRACIÓN
SÓLIDAS
Sólido en sólido :
DISOLUCION NO-SATURADA; es aquella en donde la fase dispersa y la dispersarte no están en equilibrio a una temperatura dada; es decir, ellas pueden admitir más soluto hasta alcanzar su grado de saturación.
LÍQUIDAS
Líquido en Líquido:
Alcohol en agua
Sólido en líquido:
Sal en agua
Gas en líquido:
Oxígeno en agua
DISOLUCION SATURADA: en estas disoluciones hay un equilibrio entre la fase dispersa y el medio dispersarte, ya que a la temperatura que se tome en consideración, el solvente no es capaz de disolver más soluto.
GASEOSAS
Gas en gas:
Oxígeno en nitrógeno.
DISOLUCION SOBRE SATURADA: representan un tipo de disolución inestable, ya que presenta disuelto más soluto. Para preparar este tipo de disoluciones se agrega soluto en exceso, a elevada temperatura y luego se enfría el sistema lentamente.
Las disoluciones también se pueden clasificar desde el punto de vista empírico como se puede ver a continuación:
Las disoluciones diluidas son aquellas en que el soluto interviene en una mínima proporción.
Las disoluciones concentrada son aquellas en la que la cantidad de soluto esta más elevado que el anterior, en un volumen perfectamente determinado
Las disoluciones saturadas son aquellas en la que hay un equilibrio dinámico que se puede descomponer por el cambio de temperatura o por un incremento de soluto o de disolvente.
Las disoluciones sobresaturadas son aquellas en que el soluto esta en exceso y lo encontramos en el fondo del recipiente, estas disoluciones empíricas utilizan como fuente de medida la cucharada, la pisca y el puño.
Disoluciones valoradas
A diferencia de las disoluciones empíricas, las disoluciones valoradas son cuantitativas es decir se toman en cuenta en forma estricta las cantidades de soluto y disolvente.
Las disoluciones valoradas son muy utilizadas en el campo de la ciencia, el uso de estas disoluciones generalmente implica una alta precisión en las cuantificaciones estequiometricas.
Las disoluciones mas utilizadas son:
A) Porcentuales
B) En partes por millón
C) Molares
D) Normales
Disoluciones valoradas
Son aquellas en el que se requiere un proceso de cuantificación metódica, es decir al menos se va a utilizar la masa del soluto, la masa del disolvente, la masa molecular del soluto, el peso equivalente de una sustancia siempre referida a un volumen determinado.
La aplicación de las disoluciones valoradas es muy amplia y es utilizada en el campo de la química analítica cuantitativa que se requiere en todos los procesos de control de calidad.
Disoluciones porcentuales
Estas disoluciones son referidas a un porciento en m/m, m/v y v/v, estas disoluciones siempre serán referidas a un porciento %.
Porcentajes: la expresión de una concentración en forma de porcentajes puede ir referida a masa o a volumen:
Una disolución de azúcar en agua al 10% en masa quiere decir que contiene 10 gramos de azúcar por cada 100 gramos de disolución.
Molaridad (M) o concentración molar: es la expresión de la concentración referida al número de moles de soluto por litro de disolución:
Una disolución 10 molar de cloruro sódico (NaCl) contiene 10 moles de NaCl por litro de disolución.
Molaridad (m) o concentración molar: es la expresión de la concentración referida al número de moles de soluto por kilogramo de disolvente:
Una disolución 3 molar de NaCl contiene 3 moles de sal por kilogramo (o por litro en este caso) de agua.
Fracción molar (X): se denomina fracción molar del soluto al cociente entre el número de moles de soluto de la disolución y el número total de moles (disolvente y soluto):
Si se echa 1 mol de NaCl en 9 moles de agua, la fracción molar del soluto es:
Disoluciones valoradas m/v
En este tipo de disoluciones se debe tomar en consideración la densidad del disolvente en caso de que este fuera diferente al agua como sabemos la densidad del agua es igual a 1g/cm.
Se pueden usar también las mismas unidades que para medir la densidad aunque no conviene combinar ambos conceptos. La densidad de la mezcla es la masa de la disolución dividida por el volumen de ésta, mientras que la concentración en dichas unidades es la masa de soluto dividida por el volumen de la disolución. Se suelen usar gramos por litro (g/mL) y a veces se expresa como % m/v.
Disoluciones valoradas v/v
Se utiliza en preparación de solutos líquidos y disoluciones liquidas.
Expresa el volumen de soluto por cada cien unidades de volumen de la solución. Se suele usar para mezclas líquidas o gaseosas, en las que el volumen es un parámetro importante a tener en cuenta. Es decir, el porcentaje que representa el soluto en el volumen total de la disolución. Suele expresarse simplificada mente como % v/v.
Cuando trabajamos con masa-masa y volumen-volumen hay una relación sencilla entre la disolución, el soluto y el disolvente, y dados dos de estos valores, se puede calcular el tercero.
La disolución es la suma del soluto más el disolvente:
Disolución=soluto + disolvente
Y despejando,
Soluto = Disolución - disolvente
Disolvente = Disolución - soluto
Esto es válido para cuando trabajamos con masas, o volúmenes en los casos de porcentaje masa-masa y porcentaje volumen-volumen, pero no para cuando trabajamos con porcentajes masa-volumen, puesto que el soluto y el disolvente están representados con unidades diferentes (de masa y volumen respectivamente).
En la tabla de abajo se representa una disolución de 20 gramos de sal común disuelta en 380 gramos de agua, dando como resultado 400 gramos de agua salada. La concentración de la sal es del 5% de la masa, y el agua representa el 95%, dando un total del 100% para la disolución. En la tabla se representan las masas con un fondo amarillo, y los porcentajes con un fondo verde.
soluto
20 g
5%
disolvente
380 g
95%
disolución
400 g
100%
Si tenemos un problema en el que nos den dos de las masas, podemos calcular la tercera. Ver la parte del cuadro de arriba con el fondo amarillo:
Disolución = soluto + disolvente. Si la masa de la sal es de 20 g, y la del agua es de 380 g, la disolución tendrá una masa que es la suma de las dos anteriores, es decir, 400 g = 20 g + 380 g
Soluto = Disolución - disolvente. Si tenemos la masa de la disolución y la del disolvente, la del soluto será igual a la de la disolución menos la del disolvente: 20 g = 400 g - 380 g
Disolvente = Disolución - soluto. Si tenemos la masa de la disolución y la del soluto, la del disolvente es igual a la de la disolución menos la del soluto: 380 g = 400 g - 20 g
Con los porcentajes ocurre algo similar, excepto que es más sencillo porque el porcentaje de la disolución es siempre 100%, basta con tener el porcentaje del soluto o el del disolvente para conocer el otro. Ver la parte del cuadro de arriba con el fondo verde:
Soluto = 100 - disolvente. Si el disolvente está en un 95%, el porcentaje del soluto estará en un 5% = 100% - 95%
Disolvente = 100 - soluto. Si el soluto está al 5%, el porcentaje del disolvente estará en un 95% = 100% - 5%
Disoluciones molares
Las disoluciones molares son utilizadas principalmente en métodos volumétricos para cuantificar sustancias que intervienen en procesos químicos.
Las disoluciones molares son de las más utilizadas en el campo del control de calidad.
A estas disoluciones se los identifica con la letra M, una disolución molar es aquella en el que están sueltos un mol de soluto en un litro de disolución M=1mol/1L.
La molaridad (M), o concentración molar, es el número de moles de soluto por cada litro de disolución. Por ejemplo, si se disuelven 0,5 moles de soluto en 1000 mL de disolución, se tiene una concentración de ese soluto de 0,5 M (0,5 molar). Para preparar una disolución de esta concentración habitualmente se disuelve primero el soluto en un volumen menor, por ejemplo 300 mL, y se traslada esa disolución a un matraz aforado, para después enrasarlo con más disolvente hasta los 1000 mL.
Es el método más común de expresar la concentración en química, sobre todo cuando se trabaja con reacciones químicas y relaciones estequiométricas. Sin embargo, este proceso tiene el inconveniente de que el volumen cambia con la temperatura.
Se representa también como: M = n / V, en donde "n" son los moles de soluto y "V" es el volumen de la disolución expresado en litros.
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