mezclas homogeneas y heterogeneas sistemas materiales

MEZCLAS HOMOGENEAS Y HETEROGENEAS
* Soluciones
Medidas de concentración de soluciones
1.- Unidades físicas:
Porcentaje en peso: % P/P
Porcentaje peso en volumen: %P/V
Porcentaje volumen en volumen: %V/V
2.- Unidades Químicas:
Fracción molar: X
Molaridad: M.
Molalidad: m
Preparación de soluciones
* Solubilidad
Estructura molecular y factores que afectan la solubilidad
Solubilidad de un gas en un líquido
Solubilidad de un sólido en un líquido
Soluciones sobresaturadas
SISTEMAS DE UN
SOLO COMPONENTE
SUSTANCIA
PURA
COMPUESTO ELEMENTO
SISTEMAS MATERIALES
SISTEMAS DE DOS O MAS
COMPONENTES ( MEZCLAS)
SISTEMAS
HOMOGÉNEOS
(UNA FASE)
DISOLUCIÓN O
SOLUCIÓN
SISTEMAS HETEROGÉNEOS
(DOS O MÁS FASES)
MEZCLAS
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SOLUCIONES
Mezclas homogéneas de dos o más componentes
Componentes
Mayor proporción solvente
Menor proporción soluto
Concentración: indica la cantidad de soluto presente en una dada
cantidad de solvente o una dada cantidad de solución.
Solución saturada: es una solución que no puede disolver
mayores cantidades de soluto.
Una solución saturada está en equilibrio con el soluto sólido.
Solubilidad: concentración de soluto de la solución saturada.
CLASIFICACIÓN DE LAS SOLUCIONES
1.-Por el estado de agregación:
Estado de la
solución
Gaseoso
Líquido
Líquido
Líquido
Sólido
Sólido
Sólido
Estado del
disolvente
Gaseoso
Líquido
Líquido
Líquido
Sólido
Sólido
Sólido
2.-Por la cantidad de soluto disuelto:
a) Diluida
b) Concentrada
c) Saturada
d) Sobresaturada
Estado del
soluto
Gaseoso
Gaseoso
Líquido
Sólido
Gaseoso
Líquido
Sólido
Ejemplo
Aire, Gas natural
Oxígeno en agua
Alcohol en agua
Sal o azúcar en agua
Hidrógeno en Platino
Mercurio en Plata
Plata en Oro
Representa una forma cualitativa de expresar la concentración de las soluciones.
Ejemplo: Descripción de la adición gradual de NaCl en agua
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Sol. Saturada:
36.0 g NaCl en
100 mL H 2 O
PREPARACIÓN DE SOLUCIONES
Solución:
Mezcla homogénea del soluto en el solvente
Dilución:
Obtención de una solución de menor concentración a
partir de una solución de mayor concentración por
agregado de solvente.
Saturación:
Máxima cantidad de soluto disuelta por el solvente
Sobresaturación:
UNIDADES FÍSICAS DE CONCENTRACIÓN
a) Porcentaje en peso o en masa: (% P/P ) :
g de soluto disueltos en 100 g de la solución.
b) Porcentaje peso en volumen: (% P/V ) :
g de soluto disueltos en 100 ml de la solución.
c) Porcentaje volumen en volumen: (% P/V ) :
ml de soluto disueltos en 100 ml de la solución.
d) Partes por millón: (ppm ) :
g de soluto disueltos en 10 6 g de la solución.
%
p msto
100
p m
soln
%
p msto
100
v m
% v
v
v
v
m
ppm
m
soln
sto
soln
sto
soln
100
6
10
4.0 g NaCl
permanecen
no disueltos
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UNIDADES QUÍMICAS DE CONCENTRACIÓN
a) Molaridad: moles de soluto en 1 litro de solución.
M
n
V
b) Molalidad: moles de soluto en 1 kg de solvente.
n
m
m
B
B
A
moles de soluto
lt. de solución
moles de soluto
Kg de solvente
Unidad: Molar = moles/litro (M)
c) Fracción Molar: relación e/ nº moles de soluto y el nº total de moles
X
n
n B
n
moles de soluto
moles totales
A
B
Unidad: Molal = moles/Kg (m)
SOLUBILIDAD
Unidad: moles/moles
adimensional (x)
• Solubilidad es la cantidad máxima de soluto que
es posible disolver en cierta cantidad de solvente
a cierta temperatura.
Sustancias con similares fuerzas
intermoleculares tienden a ser más solubles
entre sí.
Fuerzas de atracción soluto-solvente favorecen
la solubilidad
Fuerzas de atracción soluto-soluto disminuyen
la solubilidad.
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EL PROCESO DE DISOLUCIÓN
El soluto y el solvente en una solución pueden
existir como moléculas o como iones.
Por ejemplo, cuando el azúcar se disuelve en
agua, el azúcar entra en la solución en forma de
moléculas.
Cuando el cloruro de sodio se disuelve en agua
se disocia en iones cloruro y iones sodio.
En ambos casos tanto las moléculas como los
iones del soluto están rodeados por moléculas
de agua en la solución
ELECTROLITOS
Si la sustancia que se disuelve se disocia en iones, hay
conducción de la corriente eléctrica por la presencia de
cargas móviles en la solución (NaCl).
NO ELECTROLITOS
Si la sustancia al disolverse no se ioniza, la solución no
conducirá la corriente eléctrica (Azúcar).
Sal en agua
Metanol en agua
Agua Metanol Sol. de Agua en
Metanol 10
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LO SEMEJANTE DISUELVE LO SEMEJANTE
Los compuestos iónicos (NaCl) y los polares (azúcar) son
solubles en los solventes polares (H2O).
Los compuestos no polares (aceites y grasas) son solubles en
solventes no polares (gasolina).
TIPOS DE FUERZAS DE INTERACCIÓN
SOLUTO-SOLVENTE
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ENFOQUE MICROSCÓPICO DE LA DISOLUCIÓN
A-A
A-B > A-A
A-B > B-B
A-B < A-A
A-B < B-B
A-B
H H solución < 0
H H solución > 0
EXOTERMICO
B-B
ENDOTERMICO
EFECTO DE LA TEMPERATURA
Compuestos iónicos Gases
H solución < 0 S disminuye al Temp.
H solución > 0 S aumenta al Temp.
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EFECTO DE LA PRESIÓN
La presión no afecta la solubilidad de líquidos y sólidos pero sí la de los gases
Ley de Henry
Solubilidad del
gas en el solvente dado
s
g
k
H
P
g
Constante de Henry
¿De qué depende?
Presión del gas
sobre la solución
SOLUCIONES SOBRESATURADAS
Contienen mayor concentración de soluto que el soluble a una cierta temperatura
Q > Kc
Q < Kc
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