Las soluciones químicas pueden tener cualquier estado físico. Las más comunes son las líquidas, en donde el soluto es un sólido agregado al solvente líquido. Generalmente agua en la mayoría de los ejemplos. También hay soluciones gaseosas, o de gases en líquidos, como el oxígeno en agua. Las aleaciones son un ejemplo de soluciones de sólidos en sólidos.
CARACTERÍSTICAS DE LAS SOLUCIONES:
Son mezclas homogéneas
La cantidad de soluto y la cantidad de disolvente se encuentran en proporciones que varían entre ciertos límites. Normalmente el disolvente se encuentra en mayor proporción que el soluto, aunque no siempre es así. La proporción en que tengamos el soluto en el seno del disolvente depende del tipo de interacción que se produzca entre ellos. Esta interacción está relacionada con la solubilidad del soluto en el disolvente. Una disolución que contenga poca cantidad es una disolución diluida. A medida que aumente la proporción de soluto tendremos disoluciones más concentradas, hasta que el disolvente no admite más soluto, entonces la disolución es saturada. Por encima de la saturación tenemos las disoluciones sobresaturadas. Por ejemplo, 100g de agua a 0ºC son capaces de disolver hasta 37,5g de NaCl (cloruro de sodio o sal común), pero si mezclamos 40g de NaCl con 100g de agua a la temperatura señalada, quedará una solución saturada.
Sus propiedades físicas dependen de su concentración: a) Disolución HCl (ácido clorhídrico) 12 mol/L Densidad = 1,18 g/cm3
b) Disolución HCl (ácido clorhídrico) 6 mol/L Densidad = 1,10 g/cm3
Sus componentes se separan por cambios de fases, como la fusión, evaporación, condensación, etc.
Tienen ausencia de sedimentación, es decir al someter una disolución a un proceso de centrifugación las partículas del soluto no sedimentan debido a que el tamaño de las mismas son inferiores a 10 Ángstrom ( ºA
El hecho de que las disoluciones sean homogéneas quiere decir que sus propiedades son siempre constantes en cualquier punto de la mezcla. Las propiedades que cumplen las disoluciones se llaman propiedades coligativas.
3.3 CLASIFICACIÓN DE LAS SOLUCIONES
POR SU ESTADO DE AGREGACIÓN
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POR SU CONCENTRACIÓN
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sólidas
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sólido en sólido: aleaciones como zinc en estaño (latón);
gas en sólido: hidrógeno en paladio; líquido en sólido: mercurio en plata (amalgama). |
no saturada; es aquella en donde la fase dispersa y la dispersante no están en equilibrio a una temperatura dada; es decir, ellas pueden admitir más soluto hasta alcanzar su grado de saturación. Ej.: a 0ºC 100g de agua disuelven 37,5 NaCl, es decir, a la temperatura dada, una disolución que contengan 20g NaCl en 100g de agua, es no saturada.
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líquidas
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líquido en líquido: alcohol en agua;
sólido en líquido: sal en agua (salmuera); gas en líquido: oxígeno en agua |
saturada: en esta disolución hay un equilibrio entre la fase dispersa y el medio dispersante, ya que a la temperatura que se tome en consideración, el solvente no es capaz de disolver más soluto. Ej.: una disolución acuosa saturada de NaCl es aquella que contiene 37,5g disueltos en 100g de agua 0ºC.
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gaseosas
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gas en gas: oxígeno en nitrógeno;
gas en líquido: gaseosas, cervezas; gas en sólido: hidrógeno absorbido sobre superficies de Ni, Pd, Pt, etc. |
sobre saturada: representa un tipo de disolución inestable, ya que presenta disuelto más soluto que el permitido para la temperatura dada. Para preparar este tipo de disolución se agrega soluto en exceso, a elevada temperatura y luego se enfría el sistema lentamente. Estas disolución es inestable, ya que al añadir un cristal muy pequeño del soluto, el exceso existente precipita; de igual manera sucede con un cambio brusco de temperatura.
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En función de la naturaleza de solutos y solventes, las leyes que rigen las disoluciones son distintas.
Sólidos en sólidos: Leyes de las disoluciones sólidas.
Sólidos en líquidos: Leyes de la solubilidad.
Sólidos en gases: Movimientos brownianos y leyes de los coloides.
Líquidos en líquidos: Tensión interfacial.
Gases en líquidos: Ley de Henry.
Por la relación que existe entre el soluto y la disolución, algunos autores clasifican las soluciones en diluidas y concentradas, las concentradas se subdividen en saturadas y sobre saturadas. Las diluidas, se refieren a aquellas que poseen poca cantidad de soluto en relación a la cantidad de disolución; y las concentradas cuando poseen gran cantidad de soluto. Es inconveniente la utilización de esta clasificación debido a que no todas las sustancias se disuelven en la misma proporción en un determinada cantidad de disolvente a una temperatura dada. Ej: a 25ºC en 100g de agua se disuelven 0,000246g de BaSO4. Esta solución es concentrada (saturada) porque ella no admite más sal, aunque por la poca cantidad de soluto disuelto debería clasificarse como diluida. Por ello es más conveniente clasificar a las soluciones como no saturadas, saturadas y sobre saturadas.
3.4 UNIDADES DE CONCENTRACIÓN DE SOLUCIONES
En química, para expresar cuantitativamente la proporción entre un soluto y el disolvente en una disolución se emplean distintas unidades:molaridad, normalidad, molalidad, formalidad, porcentaje en peso, porcentaje en volumen, fracción molar, partes por millón, partes por billón,partes por trillón, etc. También se puede expresar cualitativamente empleando términos como diluido, para bajas concentraciones, oconcentrado, para altas.
3.4.1 PORCENTAJE PESO A PESO:
Nos indica los gramos de soluto porcada 100 gramos de solución.
Gramos de soluto
% P/P =------------------------------------ x 100
Gramos de solución
3.4.2 PORCENTAJE PESO A VOLUMEN:
Nos indica los gramos de soluto por cada 100 ml de solución y esta dado por la siguiente ecuación:
Gramos de soluto
% P/V =------------------------------------ x 100
Mililitros(ml) de solución
3.4.3 PORCENTAJE VOLUMEN A VOLUMEN:
Nos indica los ml de soluto por cada 100 ml de la solución y esta dado por al siguiente ecuación:
Volumen del soluto
% P/V =------------------------------------ x 100
Volumen de solución
Esta unidad suele usar para mezclas gaseosas en las que el volumen es un parámetro importante a tener en cuenta.
3.4.4 MOLARIDAD
La molaridad (M) es el número de moles de soluto por litro de solución. Por ejemplo, si se disuelven 0,5 moles de soluto en 100 mL de solución, se tiene una concentración de ese soluto de 5,0 M (5,0 molar). Para preparar una disolución de esta concentración normalmente se disuelve primero el soluto en un volumen menor, por ejemplo 30 mL, y se traslada esa disolución a un matraz aforado, para después rellenarlo con más disolvente hasta los 100 mL.
La molaridad (M) es el número de moles de soluto por litro de solución. Por ejemplo, si se disuelven 0,5 moles de soluto en 100 mL de solución, se tiene una concentración de ese soluto de 5,0 M (5,0 molar). Para preparar una disolución de esta concentración normalmente se disuelve primero el soluto en un volumen menor, por ejemplo 30 mL, y se traslada esa disolución a un matraz aforado, para después rellenarlo con más disolvente hasta los 100 mL.
Moles de soluto
M = ------------------------------------
Volumen de solución
La molaridad es el método más común de expresar la concentración en química sobretodo cuando se trabaja con reacciones químicas y relaciones estequiométricas. Sin embargo, tiene el inconveniente de que el volumen cambia con la temperatura.
MOLALIDAD
La molalidad (m) es el número de moles de soluto por kilogramo de disolvente. Para preparar soluciones de una determinada molalidad en un soluto, no se emplea un matraz aforado como en el caso de la molaridad, sino que se puede hacer en un vaso de precipitados y pesando con una balanza analítica, previo peso del vaso vacío para poderle restar el correspondiente valor.
La molalidad (m) es el número de moles de soluto por kilogramo de disolvente. Para preparar soluciones de una determinada molalidad en un soluto, no se emplea un matraz aforado como en el caso de la molaridad, sino que se puede hacer en un vaso de precipitados y pesando con una balanza analítica, previo peso del vaso vacío para poderle restar el correspondiente valor.
Moles de soluto
m = ------------------------------------
Kilogramos de solvente
La principal ventaja de este método de medida respecto a la molaridad es que como el volumen de una disolución depende de la temperatura y de la presión, cuando éstas cambian, el volumen cambia con ellas. Gracias a que la molalidad no está en función del volumen, es independiente de la temperatura y la presión, y puede medirse con mayor precisión.
Esta unidad es menos empleada que la molaridad.
FORMALIDAD:
La formalidad (F) es el número de peso-fórmula-gramo por litro de solución.
# PFG
F = -------------------------------------------------
volumen (litro solución)
3.4.7 NORMALIDAD:
La normalidad (N) es el número de equivalentes de soluto por litro de disolución.
# equi - gr - sto
N = --------------------------------
Volumen del soluto
FRACCION MOLAR:
Indica la relación existente entre el numero de moles de soluto y solvente en la solución y esta dada por las siguientes ecuaciones:
n1 n1
X1 = ---------- X1 = ---------------------
n3 n1 + n2
n2 n2
X2 = ---------- X2 = ---------------------
n3 n1 + n2
n1 + n2 = n3 X1 + X2 = 1
SOLUCIONES EN LA INDUSTRIA RIOBAMBEÑA Y SU UTILIZACIÓN
En la industria riobambeña es muy importante la aplicación de soluciones químicas ya que más del 90% de las reacciones químicas ocurren en soluciones y más del 95% de las reacciones químicas que ocurren en soluciones se dan en soluciones acuosas, así podemos ver la aplicación de estas en :
-Las pinturas son soluciones.
-Para extraer colorantes o aceites esenciales es necesario disolver las plantas en diversos compuestos orgánicos.
-Las cerámicas se hacen a base de soluciones sólidas.
-Las cerámicas se hacen a base de soluciones sólidas.
-La creación de cremas, dentríficos, cosméticos, etc, es necesario hacer soluciones.
En la vida cotidiana :
- En el desayuno mesclar el cafe con el azucar
- Para hacer una limonada el sumo el limon se mezcla con el agua y el azucar
- Para la merienda una taza de leche con chocolate en polvo
En la vida cotidiana :
- En el desayuno mesclar el cafe con el azucar
- Para hacer una limonada el sumo el limon se mezcla con el agua y el azucar
- Para la merienda una taza de leche con chocolate en polvo
En este video podemos claramente sobre las soluciones .
Linkografía
muy buen aporte interesante informacion me sirvio de mucho :)
ResponderEliminarmuy interesante buen trabajo :D
ResponderEliminarBuen trabajo felicitaciones
ResponderEliminarexcelente trabajo muy bien elaborado
ResponderEliminarbuen trabajo gracias por la informacion
ResponderEliminarBuen trabajo me ayudo
ResponderEliminarexelente trabajo me sirvio de mucho..bien bien
ResponderEliminarMuy buen trabajo
ResponderEliminarExelente trabajo...
ResponderEliminarmuy bn estruturado el trabajo y me esta sirviendo de mucho para poder enter quimica
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