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7/14/2019 So Luci Ones

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Solucin o Disolucin

Mezcla homognea de dos o massustancias.

Estn formadas por solvente(disolvente) y soluto.Solvente: medio en cual se

disuelve el soluto y se encuentraen mayor cantidad o porcentajeen la solucin.


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CONCEPTOS GENERALES : SOLUCIONES

Una solucin es una mezcla homognea de dos o ms sustancias,formando una sola fase, en la que la fase dispersa se encuentra en

forma de iones o molculasSOLUTO SOLVENTE SOLUCION

+ =

En menorcantidad

En mayorcantidad

CuSO4H2O (l) CuSO4 (ac)

formando una sola fase


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CONCEPTOS GENERALES : SOLUCIONES

Tipos de solutos

Electrolitos No Electrolitos


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CONDICIN PARA QUE SE PRODUZCA UNA SOLUCIN

LO SEMEJANTE DISUELVE A LO SEMEJANTE

- Dos sustancias que poseen las mismas fuerzas intermoleculares sedisuelven

Por qu el Aguay el Aceite nose mezclan?


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CONDICIN PARA QUE SE PRODUZCA UNA SOLUCIN

Molcula polar + Molcula polarSal + Molcula polar

Molcula apolar + Molcula apolar

Molcula Apolar

Molcula Polar
http://www.genomasur.com/ani%202/molecula%20apolar.GIF


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Tipos de Soluciones (o Disoluciones)

a) Por La Disgregacin del Soluto:

MOLECULARES: Soluciones de noelectrolitos, el soluto no forma ionessolo se disocia hasta molcula.

IONICAS: Soluciones deelectrolitos, el soluto se disocia

hasta iones.

b) Por La Concentracin del Soluto

DILUIDA: Poco soluto

CONCENTRADA: Bastante solutoSATURADA : Mxima cantidad auna T dada

SOBRESATURADA: Mayorcantidad a la solubilidad a T dada


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Es aquella que se encuentra enequilibrio dinmico con el soluto nodisuelto, a una determinada

temperatura.

Soluciones saturadas

Soluto sindisolver Solutodisuelto

Velocidad dedisolucin

Velocidad decristalizacin


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Aquella en la cual la concentracindel soluto es menor que en unasolucin saturada, bajo las mismas

condiciones.

Soluciones insaturadas


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Existen soluciones gaseosas,lquidas y slidas.

Tipos de soluciones

Estado de ladisolucin

Estado del disolvente Estado del soluto Ejemplo

Gas Gas Gas Aire

Lquido Lquido Gas Oxgeno en agua

Lquido Lquido Lquido Alcohol en agua

Lquido Lquido Slido Sal en agua

Slido Slido Gas Hidrgeno en platino

Slido Slido Lquido Mercurio en plata

Slido Slido Slido Plata en oro


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Factores que afectan a lasolubilidad

Interacciones soluto-disolvente Efecto de la temperatura

Efecto de la presin


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Atracciones soluto-soluto Atracciones disolvente-disolvente. Atracciones disolvente-soluto.

Fuerzas intervenientes en el proceso dedisolucin


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Interacciones soluto-disolvente

- Dos sustancias que tienen el mismo tipo y magnitud de

fuerzas intermoleculares sern solubles entre s.

- La solubilidad de las sustancias no polares en agua es muy

pequea, y en general los compuestos orgnicos no son solubles en

agua. Sin embargo, existen unos pocos compuestos orgnico

solubles en agua como el metanol, etanol y el etilenglicol. Todos

ellos poseen grupos OH en la molcula, observndose un aumento

de la solubilidad por interacciones por puentes de H.

etanol etilenglicol glicerol


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-La solubilidad de lo compuestos inicos en agua (vara de

unos compuestos a otros) depende de un equilibrio entre dos

fuerzas, ambas de naturaleza elctrica.

a) Fuerzas de atraccin entre las molculas de agua y

los iones, que tienden a disolver el slido. (Ej. NaCl, NaOH)

b) Fuerzas de atraccin entre iones con cargas

opuestas, que tienden a mantenerlos en estado slido.

(Ej.BaSO4, CaCO3)


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Exotrmico:reactivos productos +calor Endotrmico:reactivos +calor productos

Efecto de la temperatura en lasolubilidad


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Exotrmico: reactivos productos+calor Endotrmicos: reactivos+calor productos

Efecto de la temperatura en lasolubilidad


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SOLUBILIDAD DE GASES ENLQUIDOS

En la mayora de los casos lasolubilidad de los gasesdisminuye al incrementar la

temperatura

Efecto de la presin: William

Henry determin que lasolubilidad de un gas aumenta amedida que la presin aumenta


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Efecto de la presin sobre la solubilidad

La presin tiene un efecto importante sobre

la solubilidad para los sistemas gaseosos. A una Tdeterminada, el aumento de presin implica un

incremento en la solubilidad del gas en el lquido.

Cg= k Pg

Ley de

Henry:

Cg= Concentracindel gas en ladisolucinPg= Presin parcialdel gas sobre ladisolucin

La concentracin de un gas disuelto en un lquido a

determinada temperaturaes directamente proporcionala la presin parcial del gas sobre la solucin


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Formas cuantitativasLa concentracin de una solucin indica la

cantidad de soluto presente en unadeterminada cantidad de una disolucin.

Formas de expresar la concentracin

Porcentaje en masa, Fraccin-molar Molaridad Molalidad Normalidad Partes por milln (p.p.m.)


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Porcentaje en masa

%100*disolucin

solutomasaenPorcentaje

lademasa

delmasa

Fraccin molar

disolventemasasolutomoles

solutodelmolesolutoX

s


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Molaridad (M)

L

moles:unidades;

disolucindelitros

solutodelmolesM

Molalidad (m)

disolventedeg

solutodelmolesm

K


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Normalidad (N)

disolucindelitros

gramoeequivalentnmeroN

Partes por milln (p.p.m.)

disolucinL

solutodemgp.p.m.


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Ejercicio

1.-Calcule el porcentaje de cloruro de sodiosi se disuelven 19.0g de esta sal ensuficiente agua para hacer 75g de solucin.

Solucin: %100*mmmasaenPorcentajedisolucin

soluto

%33.25%100*solucin75g

NaCl19.00g

2.-Calcule los gramos de sulfato de potasioque deben disolverse en 350g de H2O paratener una disolucin al 17% de

concentracin en masa.


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Ejercicio

3.-Calcule la molaridad de una solucincompuesta por 75.5g de alcohol etlico(C2H5OH) en 450mL de disolucin.

Solucin:

molesmolg

g8875.1

/40

5.75

molecularPeso

masan moles#

LmL

LmLVLitros 45.0

1000

1*450

solucin

moles#

V(L)nM

M2.40.45L

moles1.8875M


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Ejercicio

4.-Calcule la normalidad de una disolucinque tiene un volumen de 975mL y en la queestn disueltos 8.85g de hidrxido desodio.

Solucin:

disolucinL

eq.gdenmeroN

-OH#

MolecularPesoNaOHeq.g1

g401

40NaOHeq.g1

eq.g1masaeq.gnmero

22125.040g

8.85geq.gnmero

NaOH0.975L

0.22125N

227.0N


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Ejercicio

5.-Calcule la molaridad, molalidad, ynormalidad de una solucin de nitrato decalcio Ca(NO3)2al 25% (densidad de lasolucin = 1.21g/mL).

Solucin:

molesg

g 152.0)Ca(CO164

)Ca(COmol1*)Ca(CO.25

molecularPeso

masan

23

2323moles#

Lg

solucingmVLitros 082.0cm64.82/cm21.1

100 33

solucin

moles#

V(L)

nM

L

molesM 8.18.1

0.0826L

moles0.152M

De 100g de disolucin = 25g Ca(CO3)2+ 75g H2O


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disolventedeg

solutodelmolesm

K Kgmol

Kg/02.2

075.0

moles0.152m

solucinL

eq.g#N

g822

164g

)Ca(NOeq.g1 23

3.082g

25geq.g#

63.30.08260.3N

Solucin del ejercicio


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DilucionesCon frecuencia es necesario diluir soluciones para pasar de unaconcentracin a otra agregando ms solvente a la solucin.

Si se diluye una solucin con solvente puro (agua destilada), elvolumen de la solucin aumenta, pero el nmero de moles de

soluto de la solucin permanece constante.

Las diluciones se usan frecuentemente en:Anlisis bioqumicos: determinacin del perfil lipdico y otros.Anlisis microbiolgicos: identificacin de microorganismos enlquidos biolgicos.Anlisis de frmacos.En las investigaciones farmacolgicas y fisiolgicas.


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La molaridad (M1) del azcar es 0,0973 y el volumen es 3 litros

(V1). Se adiciona hasta 6 litros de agua destilada (V2) y serequiere conocer la concentracin final (M2):DesarrolloSiendo

M1y V1la molaridad y el volumen de la solucin original.M2y V2la molaridad y el volumen de la solucin diluida:M1x V1 = M2x V2M2= M1x V1= 0,0973 x 3 = 0,048 moles/L

V2 6


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Las propiedades fsicas que dependen delnmero de las partculas del soluto en ladisolucin y no de naturaleza de laspartculas del soluto se denominan

propiedades coligativas.

Propiedades coligativas de lasdisoluciones

Descenso de la presin de vaporElevacin del punto de ebullicinDescenso del punto de congelacinPresin osmtica


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Ley de Roult La presin de vapor de un disolvente en

una solucin ideal disminuye al reducir lafraccin molar.

Matemticamente se expresa:

Descenso de la presin de vapor

disolventedisolventedisolvente PXP

X disolvente: fraccin molar del disolvente en

la solucin.Pdisolvente: presin de vapor del disolvente

puro.Pdisolvente: presin de vapor del disolvente

en la solucin.


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Descenso de la presin de vapor

disolventedisolventedisolvente PPP

Ahora:

)( disolventedisolventedisolventedisolvente PXPP

disolventedisolventedisolvente PXP )1(

1 solutosolvente XX

Entonces:

disolventesolutodisolvente PXP


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Ejercicio

1.-Determine el descenso de la presin devapor a 25 C de una solucin acuosa desacarosa (C12H22O11) de 1.25m, la presinde vapor del agua pura a 25 C es de 23.8

mmHg (torr).Solucin:

disolventesolutodisolvente PXP

OH1000gOH1 22 kg

moles5.55OH18g

OHmol1*OH1000g

2

22

022.01.2555.5

1.25

carosa)soluto (saX

torrtorrP 524.0)8.23(022.0


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1 atm

Slido

Lquido

Gas

Disolventeslido puro

Punto tripledel disolvente

Disolventelquido puro

Disolucin

Punto de ebullicinde la disolucin

Punto de ebullicindel disolventePunto de congelacin

del disolvente

Punto de congelacinde la disolucin

Punto triple dela disolucin

Presind

e

vap

or

Tf

Tb

Elevacin del punto de ebullicin

Temperatura


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Elevacin del punto de ebullicin

NOTA:punto de ebullicin de un lquido esla temperatura a la cual la presin de vaporen la superficie es igual a la presinatmosfrica.

La presin de vapor de un disolvente a unatemperatura dada, desciende por lapresencia de soluto no voltil.

mKT bb

bT

bT

bK

Elevacin del punto de ebullicin del disolvente

Punto de ebullicin solucin punto de ebullicin del disolvente

Constante de proporcionalidad

llamadaconstante molal del punto de ebullicin


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Disolvente Punto de ebullicin C Kb C/m

Agua 100 0.512

Benceno 80.1 2.53cido actico 118.1 3.07Nitrobenceno 210.88 5.24

Fenol 1.82 3.56

Constantes del punto de ebullicin


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Ejercicio 1.

Cual es el punto de ebullicin de unasolucin de sacarosa 1.25m.

1.25m*512.0 m

C

Tb

CTb 640.0

Punto de ebullicin del agua 100C. Punto de ebullicin de la solucin:

CCC 64.100640.0100


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Descenso del punto de congelacin

El punto de congelacin de soluciones deno electrolitos disminuye por la presenciade soluto no electrolito.

mKT ff

fT

ff TTT

1

fK

Punto de congelacin del disolvente pero menorpunto de congelacin de la solucin

Constante de abatimiento del punto de congelacinde una solucin de un electrolito no voltil


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Disolvente Punto de congelacinC

Kf C/m

Agua 0 1.86Benceno 5.48 5.12

cido actico 16.6 3.90

Nitrobenceno 5.7 7.00

Fenol 43 7.40

Constantes del descenso del puntode congelacin


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Ejercicio.

Cuando se disuelven 15.0g de alcoholetlico C2H5OH, en 750g de cido frmicoHCOOH, el descenso del punto decongelacin de la solucin es de 7.20 C. el

punto de congelacin del cido frmico esde 8.40 C. evaluar Kfpara el cido frmico.

mTkmkT

f

fff


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Solucin

m

TkmkT

f

fff

solvente

soluto

Kg

n

m

326.0

OHHC46g

OHHC15g

52

52soluton

HCOOH0.750KgKg solvente

436.00.750326.0 m

CCCTTT fff 20.120.740.8solucinfrmicoc.

mCm

C

m

TK

f

f /75.2436.0

20.1


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Propiedades coligativas de lasdisoluciones

smosis Presin osmtica


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Presin osmtica

Osmosis:proceso espontneo por el cuallas molculas del disolvente atraviesan unamembrana semipermeable de una solucinde menorconcentracin hacia una solucin

de mayorconcentracin de soluto.Membranasemipermeable

Presinosmtica


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Presin osmtica La presin osmtica () de una disolucin

en la que se requiere para detener lasmosis.

La presin osmtica de una disolucin estadada por:

MRT M: molaridad de la disolucin

R: constante universal de los gases(0.082atm L/mol K) T: temperatura absoluta.


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Disoluciones con dos o mascomponentes voltiles

Una disolucin de componente A y Bvoltiles entonces:

AAA PXP

y BBB PXP

La presin total segn Dalton es la suma delas presiones parciales:

BBAABAtotal PXPXPPP


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Ejercicio Presin osmtica:

Una cantidad de agua se disuelve con 50gde sacarosa y se prepara una solucin desacarosa C12H22O111.25m. Que presinosmtica se observara en la solucin desacarosa a 25 C? la densidad de esta

solucin es 1.34g/mL.Solucin:

Primero se debe determinar el volumen total de la solucin.

112212

112212

112212112212112212 OHC146.0

OHC342

OHCmol1*OHCde50gOHCmoles# moles

g

solucin

112212Agua

Agua

112212solucin

m

OHCdemolesg#

g#

OHCdemolesm K

K

OH117OH117.01.25m

OHCde0.146molesg# 22

112212Agua gKgK


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Ejercicio 1: Presin osmtica:

Solucin:Recuerde que 167g de solucin contienen 50g de sacarosay 117g de agua, por lo tanto el volumen de esta solucines:

LmL

g

soluci125.0125

34.1

mL1*g671V n

ML

mol

L17.117.1

125.0

0.146molesMsolucin

Con estos datos se procede a calcular la presin osmtica.

atm28.6)(298K)Kmol

atmL(0.0821*)(1.17mol/LMRT

MILIMOL


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MILIMOL vsMILIEQUIVALENTE

Milimol (mmol) Peso molecular de una substancia

expresado en miligramos

Na Cl = 58 mg (Na=23 + Cl 35) C6H12O6 = 180 mg

Miliequivalente (mEq) Milimol(mmol)

Peso atmico (mg) valencia 1 mmol Na+ = 23 Na+ = 23 1 = 23 mg Cl- = 35

Cl- = 35 1 = 35 mg Ca+ + = 40

Ca+ + = 40 2 = 20 mg K + = 39

K + = 39 1 = 39 mg C6H12O6

MILIMOL vs


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1.- 1 mmol de un soluto no electrolito esigual a su peso molecular en mg

C6H12O6 = 180 mg Urea = 60 mg

2.- 1 mEq de soluto monovalente es igual a

1 mmol1 mEq Na = 1 mmol

1 mEq Cl = 1 mmol

1 mEq HCO3 = 1 mmol

3. 1 mEq de soluto bivalente es igual a 1mmol / 2

1 mEq Ca++= mmol

1 mEq Mg ++= mmol

MILIMOL vsMILIEQUIVALENTE


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OSMOLALIDAD

Es una medida de la fuerza osmticade una solucin y equivale a molesde solutopor kilogramo de

disolvente


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OSMOLARIDAD

La osmolaridades la medida usadapor farmacuticos, mdicosybilogospara expresar la

concentracin total (medida enosmoles/litroen vez de enmoles/litrocomo se hace en qumica)

de sustancias en disolucionesusadasen medicina.
http://es.wikipedia.org/wiki/Farmac%C3%A9uticohttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9dicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Bi%C3%B3logohttp://es.wikipedia.org/wiki/Osmolhttp://es.wikipedia.org/wiki/Litrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Molhttp://es.wikipedia.org/wiki/Litrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Disoluci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Medicinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Medicinahttp://es.wikipedia.org/wiki/Disoluci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Litrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Molhttp://es.wikipedia.org/wiki/Litrohttp://es.wikipedia.org/wiki/Osmolhttp://es.wikipedia.org/wiki/Bi%C3%B3logohttp://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9dicohttp://es.wikipedia.org/wiki/Farmac%C3%A9utico


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La osmolaridad, expresa la concentracin totalmolar de las partculas por litro de solvente.

Ejemplo

La dextrosa, es una solucin de glucosa al 5%, no

se ioniza, por lo que tendr una molaridad igual quela osmolaridad, ya que, al no dividirse, no aumentanel nmero de partculas.

El suero fisiolgico, es una solucin de NaCl 0,9%,

la cual se ioniza al 100%, en tal sentido laosmolaridad es el doble de su molaridad, pues cadamolcula de NaCl, se disocia en dos partculas: Cl-yNa+.


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Miliosmoles: mOsm

Los miliosmoles, se usa para referirnos a laosmolaridad de los lquidos corporales.La osmolaridad del espacio extracelular es de280-300 mOsm/L; la del espacio intracelulares similar o algo ms elevada.

Para averiguar la osmolaridad del medio

interno, se toma una muestra de plasmasanguneo.


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a) 1 mmol de soluto no electrolito generauna fuerza osmtica de un miliosmol

1 mmol C6H12O6= 1 miliosmol

1 mmol Urea = 1 miliosmol

b) 1 mmol de soluto electrolito genera unafuerza osmtica igual al nmero de iones

liberados1 mmol NaCl = 2 miliosmoles

1 mmol CaCl2= 3 miliosmoles

OSMOLARIDAD

DETERMINE OSMOLALIDAD Y


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DETERMINE OSMOLALIDAD YMOVIMIENTO DEL AGUA

1.-Cul es la osmolalidad de lasolucin A? ____ mOsm/kg H2O

2.-Cul es la osmolalidad de lasolucin B? ____ mOsm/kg H2O

3.-Hacia dnde se mover elagua? _____

Solucin A

NaCl

5 mmol

Solucin B

Glucosa

5 mmol



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1.-Cul es la osmolalidad de lasolucin A? 10 mOsm/kg H2O

2.-Cul es la osmolalidad de lasolucin B? 5 mOsm/kg H2O

3.-Hacia dnde se mover elagua? Desde B hacia A hasta

alcanzar el equilibrio

Solucin A

NaCl

5 mmol

Solucin B

Glucosa

5 mmol



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1.-Cul es la osmolalidad de lasolucin A? ____ mOsm/kg H2O

2.-Cul es la osmolalidad de lasolucin B? ____ mOsm/kg H2O

3.-Hacia dnde se mover elagua? _____

Solucin A

CaCl2

5 mmol

Solucin B

Urea

15 mmol



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1.-Cul es la osmolalidad de lasolucin A? 15 mOsm/kg H2O

2.-Cul es la osmolalidad de lasolucin B? 15 mOsm/kg H2O

3.-Hacia dnde se mover elagua? No hay movimiento neto

de agua

Solucin A

CaCl2

5 mmol

Solucin B

Urea

15 mmol


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OSMOLARIDAD TOTAL

Clculo Osmolaridad PlasmticaNa = 140mEq/L

Glucosa = 90mg/dL

Urea = 10mg/dL

OSMO = (mOsm/L) = 1.86 x [Na] + [glucosa] / 18 + [urea] / 6

Na: 1.86 x 140 = 260 (97%)Glucosa: 90 / 18 = 5 (1.8%)

Urea: 10 / 6 = 1.7 (0.5%)

Total: 260 + 5 + 1.7 = 267 mOsm/L


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La osmolaridad del organismo es de 280-300 mOsm/L, ellopermite la supervivencia del ser humano. A un paciente joven

de 18 aos se le toma una muestra de sangre, encontrandoel siguiente perfil:Sodio 145 mEq/L, potasio 4,5 mEq/L, cloro 105 mEq/L, calcio9,8 mEq/L.Se desea:

(a) Determinar los miliosmoles/L de dichos elementos:

(b) Determinar los miliosmoles/Lde la glucosa que seencuentra a una concentracin de 180 mg% y de la urea quese encuentra a 90 mg%:

(c) De acuerdo a sus resultados anteriores diga si el pacientetiene la miliosmolaridad dentro del rango normal de 280-300mOsm/L:

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