Ideas y Tips para Resolver Problemas (Soluciones)

Ideas y Tips para Resolver Problemas (Soluciones)
Soluciones y su Comportamiento
Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias en una misma fase. Se
suele pensar en el componente presente en mayor cantidad como el solvente y en el otro
componente como el soluto.
El sentido común indica que agregar un soluto a un líquido puro debe cambiar las
propiedades del líquido, debido a que las fuerzas intermoleculares son perturbadas y cambian. De
hecho, esa es la razón por la que se hacen algunas soluciones. Cuando un soluto se disuelve en
un solvente, las fuerzas atractivas entre las partículas de soluto y de solvente deben ser
suficientemente fuertes como para vencer las fuerzas atractivas (fuerzas intermoleculares) que
hay tanto en el solvente puro como en el soluto puro. Cuando los solutos se disuelven éstos se
solvatan si las moléculas de solvente son suficientemente atraídas a las moléculas o iones del
soluto (usualmente por fuerzas del tipo dipolo-dipolo o ión-dipolo).
Usando las Propiedades Coligativas para determinar Pesos Moleculares
Se puede calcular la fórmula molecular a partir de la fórmula empírica si se conoce el peso
molecular. Pero, ¿cómo saber el peso molecular de un compuesto desconocido?. Se debe hacer un
experimento para encontrar esta pieza crucial de información, y una forma de hacerlo es utilizar
una propiedad coligativa de una solución del compuesto.
Densidad y Porcentaje en Peso
Cuando se dan datos de densidad y porcentajes en peso para realizar el cálculo de la
concentración de alguna solución debes tener en cuenta lo siguiente:
™
™
™
La densidad es el peso en gramos que tiene una sustancia pura en un mililitro de
g solut
esa sustancia: d =
; recuerda: no es una concentración, es sólo un dato
Vsoluto
sobre el soluto.
El porcentaje en peso sí es una concentración, ya que te dice cuánto soluto tienes
en el total de la solución. Si se trata de porcentaje en peso ó peso/volumen,
significa que tienes esa cantidad de soluto (g) en 100 g ó en 100 mL de solución.
Al combinar ambos datos se obtiene lo deseado: al asumir, por ejemplo, 1 L de
solución puedes calcular cuánto corresponde a soluto utilizando el porcentaje, y
luego cuántos gramos de soluto hay en ese volumen calculado utilizando la
densidad. O viceversa: puedes asumir 1 L de soluto y ver cuánto pesa con la
densidad y luego aplicar el porcentaje para saber en realidad cuánto soluto se
tiene.
Cuando termines de estudiar este tema debes ser capaz de:
™
™
Definir los términos solución, solvente, soluto y propiedades coligativas.
Utilizar las siguientes unidades de concentración: molalidad (m), molaridad (M),
fracción molar (Xx), porcentaje en peso (%x), y partes por millón (ppm).
m=
n solut
n solut
nx
gx
g soluto
, M=
, Xx =
, %x =
× 100 , ppm =
× 10 − 3
Kg solvente
Vsolucion
n totales
g totales
L solucion
™
Describir el proceso de disolver un soluto en un solvente, incluyendo los cambios de
energía que puedan ocurrir.
Entender la diferencia entre soluciones diluida, saturada y supersaturada. El grado
™
de solubilidad de un soluto en un determinado solvente depende primordialmente de
la naturaleza de las fuerzas de interacción intermoleculares del soluto puro, el
solvente puro, y del soluto con el solvente.
™
™
Explicar la diferencia entre un líquido miscible y un líquido inmiscible en una solución
líquido-líquido. ¿Recuerdas el dicho “Igual disuelve a igual”?
Calcular la fracción molar de un soluto o solvente o el efecto de un soluto en la
presión de vapor del solvente utilizando la Ley de Raoult. La Ley de Raoult es:
0
, (donde P0solvente es la presión de vapor del solvente puro a
Psolvente = X solvente × Psolvente
la temperatura especificada.
™
Calcular la elevación del punto de ebullición (bp) o la disminución del punto de
congelación (fp) causada por un soluto en un solvente.
Elevación en el punto de ebullición: ∆t bp = K bp × m soluto
Disminución en el punto de congelación: ∆t fp = K fp × m sluto
™
Utilizar las propiedades coligativas para determinar el peso molecular de un soluto.