Las Soluciones son sistemas homogéneos (iguales propiedades físicas y químicas en toda su masa), que están constituidas básicamente por dos componentes llamados Soluto y Solvente.
Solvente básicamente es la cantidad mayoritaria de la solución, es lo que contiene al soluto. Por ejemplo si pensamos en agua salada, el agua es el solvente y la sal representa el soluto. También algunos lo dicen como Soluto y Disolvente y a la Solución le dicen Disolución. En muchos casos podemos encontrar que un solvente contiene dos o más solutos, por ejemplo agua con sal y azúcar.
Concentración: Llamamos concentración a la relación que existe entre la cantidad de soluto y la cantidad de solución o de solvente. Es un concepto muy importante ya que en base a esto se preparan soluciones en la Industria Alimentaria o Farmacéutica. Es el caso de la llamada solución Fisiológica o suero fisiológico que se les administra a las personas por diferentes causas. Esta tiene una cantidad exacta de sal por litro de agua.
La concentración se la puede representar de distintas maneras.
* Porcentaje masa en masa (% m/m): Por ejemplo 2% m/m significa 2 gramos de soluto en 100 gramos en solución.
* Porcentaje volumen en volumen (% v/v): 3% v/v es 3 centímetros cúbicos de soluto en 100 de solución
* Porcentaje masa en volumen (% m/v): 1% m/v es 1 gramo de soluto en 100 centímetros cúbicos de solución.
* Molaridad: Número de moles de soluto en 1 litro de solución. El mol representa una determinada cantidad de materia de cualquier sustancia.
martes, 26 de octubre de 2010
Disoluciones
Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. En una
disolución, el componente que está en mayor proporción se denomina disolvente, y el
que está en menor proporción soluto.
El soluto y el disolvente pueden encontrarse en cualquier estado físico: sólido,
líquido o gas.
Soluto Disolvente Estado Ejemplo
Gas Gas Gaseoso Aire
Gas Líquido Líquido Agua carbonada
Líquido Líquido Líquido Gasolina
Sólido Líquido Liquido Azúcar con agua
Gas Sólido Sólido Hidrógeno en Pd
Líquido Sólido Sólido Amalgamas
Sólido Sólido Sólido Aleaciones
Las disoluciones líquidas son las más corrientes, y de ellas las disoluciones
acuosas. En los laboratorios gran parte de las reacciones rutinarias son en medio acuoso,
en este capítulo sólo trataremos disoluciones acuosas.
Para conocer en que proporción se encuentra el soluto y el disolvente en una
disolución necesitamos determinar la concentración de ésta. Se puede expresar de
diversas maneras.
Molaridad:
M= moles(soluto)
volumen(L disolucion)
Molalidad:
m= Masa (kg disolvente)
Ejemplo: Alcohol al 10 % 10 L (mL) de alcohol por cada 100 L (mL) de disolución.:
Ejemplo: 0,5 M de NaCl 0,5 moles se NaCl en 1 L de disolución. Moles soluto
Ejemplo: 0,5 m de NaCl 0,5 moles de NaCl en 1 Kg de disolvente
% en masa
% (en masa) = m (gramos soluto) . 100
m' (gramos disolución)
Ejemplo : 0,5 % de NaCl 0,5 g de NaCl en 100 g de disolución
Fracción molar (X
s)X disolvente d = Moles(disolvente)
Moles (totales)
X soluto s = Moles(soluto)
Moles (totales)
Ejemplo: Xs = 0,3 HCl 0,3 moles por cada mol de disolución.
La suma de fracciones molares es igual a la unidad: Xs +Xdisv = 1
Fracción molar disolvente (Xdisv): Xdisv = 1 – Xs
% en volumen
% (volumen) = V (L soluto) .100
V (L disolución)
domingo, 24 de octubre de 2010
Disoluciones En La Vida diaria
dos tipos de soluciones: las que tienen soluto (algo solido) en solvente (algo liquido), pero que lo el soluto se solubiliza totalmente en el solvente!! por eso se ve liquido... (agua y azucar, por ej)
O las que tienen algo liquido en algo liquido... (alcohol mas esencia para perfumar ropa, perfumes en general)
Ejemplos: Alcohol boricado (para dolor de oidos), lavandina perfumada, perfume para ropa (alcohol mas esencias), jabon liquido, lociones para piojos, jugos, gaseosas, te, solucion para limpiar lentes de contacto, etc.
Todo lo liquido, donde no ves nada presipitado, es solucion.
La ropa está hecha de fibras naturales (algodon, lana) o de fibras sinteticas (poliamidas, poliésteres). Esas fibras son macromoleculas que se consiguen por medio de polimerizaciones, donde gracias a dichas polimerizaciones utilizamos poliestireno, poli (etilén tereftalato) o incluso celulosa (papel). Este grupo de materiales denominado macromoleculas pertenecen a los termoplastos, elastómeros y termoestables.
Cuando nos bañamos utilizamos jabon, geles, shampoos, es decir, sales sodicas de acidos grasos.
Los cosmeticos para maquillarse, colonias, lapices labiales.. son del grupo de los detergentes y cosmeticos.
O las que tienen algo liquido en algo liquido... (alcohol mas esencia para perfumar ropa, perfumes en general)
Ejemplos: Alcohol boricado (para dolor de oidos), lavandina perfumada, perfume para ropa (alcohol mas esencias), jabon liquido, lociones para piojos, jugos, gaseosas, te, solucion para limpiar lentes de contacto, etc.
Todo lo liquido, donde no ves nada presipitado, es solucion.
La ropa está hecha de fibras naturales (algodon, lana) o de fibras sinteticas (poliamidas, poliésteres). Esas fibras son macromoleculas que se consiguen por medio de polimerizaciones, donde gracias a dichas polimerizaciones utilizamos poliestireno, poli (etilén tereftalato) o incluso celulosa (papel). Este grupo de materiales denominado macromoleculas pertenecen a los termoplastos, elastómeros y termoestables.
Cuando nos bañamos utilizamos jabon, geles, shampoos, es decir, sales sodicas de acidos grasos.
Los cosmeticos para maquillarse, colonias, lapices labiales.. son del grupo de los detergentes y cosmeticos.
Soluciones
Disolución diluida: Es aquella en donde la cantidad de soluto está en una pequeña proporción en un volumen determinado.
Disolución concentrada: Es la que tiene una cantidad considerable de soluto en un volumen determinado. Las soluciones saturadas y sobresaturadas son altamente concentradas.
Disolución insaturada: Es la disolución que tiene una menor cantidad de soluto que el máximo que pudiera contener a una temperatura y presión determinadas.
Disolución saturada: Es la que tiene la máxima cantidad de soluto que puede contener a una temperatura y presión determinadas. Una vez que la disolución está saturada ésta no disuelve más soluto. En ellas existe un equilibrio entre el soluto y el disolvente. Disolución sobresaturada: Es la que contiene un exceso de soluto a una temperatura y presión determinadas (tiene más soluto que el máximo permitido en una disolución saturada). Cuando se calienta una disolución saturada, se le puede disolver una mayor cantidad de soluto. Si esta disolución se enfría lentamente, puede mantener disuelto este soluto en exceso si no se le perturba. Sin embargo, la disolución sobresaturada es inestable, y con cualquier perturbación, como por ejemplo, un movimiento brusco, o golpes suaves en el recipiente que la contiene, el soluto en exceso inmediatamente se precipitará, quedando entonces como una solución saturada.
Porcentaje masa-masa, volumen-volumen y masa-volumen
Porcentaje masa-masa (% m/m)
Se define como la masa de soluto (sustancia que se disuelve) por cada 100 unidades de masa de la disolución:Por ejemplo, si se disuelven 20 g de azúcar en 80 g de agua, el porcentaje en masa será: 20/(80+20)x 100=20% o, para distinguirlo de otros porcentajes, 20% m/m (en inglés, %w/w).
Porcentaje volumen-volumen (% V/V)
Expresa el volumen de soluto por cada cien unidades de volumen de la disolución. 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 simplificadamente como «% v/v».
Por ejemplo, si se tiene una solución del 20% en volumen (20% v/v) de alcohol en agua quiere decir que hay 20 mL de alcohol por cada 100 mL de disolución.
La graduación alcohólica de las bebidas se expresa precisamente así: un vino de 12 grados (12°) tiene un 12% (v/v) de alcohol.
Concentración en masa (% m/V)
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 por 100. Se suelen usar gramos por mililitro (g/mL) y a veces se expresa como «% m/V».
Cálculos con porcentajes masa-masa y volumen-volumen
Para cálculos con los porcentajes masa-masa y volumen-volumen debemos manejar dos conceptos:
1. La suma de la masa del soluto más la masa del disolvente es igual a la masa de la disolución.
Disolución = soluto + disolvente
2. Se usa la regla del tres para calcular diferentes prporciones.
Disolución = soluto + disolvente
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:
disolucion= soluto + solvente
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).Si tenemos un problema en el que nos den dos de las masas, podemos calcular la tercera. Ver la parte de la tabla 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%
La Estequiometria.
En química, la estequiometría (del griego "στοιχειον" = stoicheion (elemento) y "μετρον"=métrón, (medida)) es el cálculo de las relaciones cuantitativas entre reactivos y productos en el transcurso de una reacción química. Estas relaciones se pueden deducir a partir de la teoría atómica, aunque históricamente se enunciaron sin hacer referencia a la composición de la materia, según distintas leyes y principios.
El primero que enunció los principios de la estequiometría fue Jeremias Benjamin Richter (1762-1807), en 1792. Escribió:
La estequiometría es la ciencia que mide las proporciones cuantitativas o relaciones de masa en la que los elementos químicos que están implicados.
En una reacción química se observa una modificación de las sustancias presentes: los reactivos se consumen para dar lugar a los productos.
A escala microscópica, la reacción química es una modificación de los enlaces entre átomos, por desplazamientos de electrones: unos enlaces se rompen y otros se forman, pero los átomos implicados se conservan. Esto es lo que llamamos la ley de conservación de la masa, que implica las dos leyes siguientes:
* la conservación del número de átomos de cada elemento químico
* la conservación de la carga total
Las relaciones estequiométricas entre las cantidades de reactivos consumidos y productos formados dependen directamente de estas leyes de conservación, y están determinadas por la ecuación (ajustada) de la reacción. Compuestos Hidrogenados: Los compuestos hidrogenados son los que llevan hidrógeno como principal elemento, combinados con un metal o un no metal.
Compuestos Oxigenados: Los compuestos oxigenados llevan oxígeno como elemento principal y éstos están combinados con elementos metálicos y no metálicos según sea el caso.
Sales: Las sales son las compuestas de la combinación de dos no metales, o un metal más un no metal.
Aleaciones: Las aleaciones se forman de la combinación de un metal más otro metal. La aleación de dos metales es de gran importancia ya que es una de las principales formas de modificar las propiedades de los elementos metálicos puros.
entre otros
El primero que enunció los principios de la estequiometría fue Jeremias Benjamin Richter (1762-1807), en 1792. Escribió:
La estequiometría es la ciencia que mide las proporciones cuantitativas o relaciones de masa en la que los elementos químicos que están implicados.
En una reacción química se observa una modificación de las sustancias presentes: los reactivos se consumen para dar lugar a los productos.
A escala microscópica, la reacción química es una modificación de los enlaces entre átomos, por desplazamientos de electrones: unos enlaces se rompen y otros se forman, pero los átomos implicados se conservan. Esto es lo que llamamos la ley de conservación de la masa, que implica las dos leyes siguientes:
* la conservación del número de átomos de cada elemento químico
* la conservación de la carga total
Las relaciones estequiométricas entre las cantidades de reactivos consumidos y productos formados dependen directamente de estas leyes de conservación, y están determinadas por la ecuación (ajustada) de la reacción. Compuestos Hidrogenados: Los compuestos hidrogenados son los que llevan hidrógeno como principal elemento, combinados con un metal o un no metal.
Compuestos Oxigenados: Los compuestos oxigenados llevan oxígeno como elemento principal y éstos están combinados con elementos metálicos y no metálicos según sea el caso.
Sales: Las sales son las compuestas de la combinación de dos no metales, o un metal más un no metal.
Aleaciones: Las aleaciones se forman de la combinación de un metal más otro metal. La aleación de dos metales es de gran importancia ya que es una de las principales formas de modificar las propiedades de los elementos metálicos puros.
entre otros
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