COLEGIO ARBORIZADORA ALTA IED GUIA DE QUÍMICA No 2

COLEGIO ARBORIZADORA ALTA IED
GUIA DE QUÍMICA No 2 UNDECIMO AURA REYES MARZO 12 DE 2012
SOLUCIONES.
Introducción general
Las soluciones en química, son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o
distintos estados de agregación. La concentración de una solución constituye una de sus
principales características. Bastantes propiedades de las soluciones dependen
exclusivamente de la concentración. Su estudio resulta de interés tanto para la física
como para la química. Algunos ejemplos de soluciones son: agua salada, oxígeno y
nitrógeno del aire, el gas carbónico en los refrescos y todas las propiedades: color,
sabor, densidad, punto de fusión y ebullición dependen de las cantidades que pongamos
de las diferentes sustancias.
La sustancia presente en mayor cantidad suele recibir el nombre de solvente, y a la de
menor cantidad se le llama soluto y es la sustancia disuelta.
Solubilidad
La solubilidad es la capacidad que tiene una sustancia para disolverse en otra, la solubilidad de un soluto es la cantidad
de este.
Algunos líquidos, como el agua y el alcohol, pueden disolverse entre ellos en cualquier proporción. En una solución de
azúcar en agua, puede suceder que, si se le sigue añadiendo más azúcar, se llegue a un punto en el que ya no se
disolverá más, pues la solución está saturada.
La solubilidad de un compuesto en un solvente concreto y a una temperatura y presión dadas se define como la cantidad
máxima de ese compuesto que puede ser disuelta en la solución. En la mayoría de las sustancias, la solubilidad aumenta
al aumentar la temperatura del solvente. En el caso de sustancias como los gases o sales orgánicas de calcio, la
solubilidad en un líquido aumenta a medida que disminuye la temperatura.
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, o concentrado, para altas.
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
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 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.
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.
Moles de soluto
M = -----------------------------------Volumen de solución
La molaridad es el método más común de expresar la concentración en química sobre todo cuando se trabaja con
reacciones químicas y relaciones estequiométricas. Sin embargo, tiene el inconveniente de que el volumen cambia con la
temperatura.
5 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.
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. Está unidad es menos empleada que la molaridad.
6 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 = --------------------n1 + n2 = n3
n3
n1 + n2
n2
n2
X2 = ---------- X2 = --------------------X1 + X2 = 1
n3
n1 + n2
EJERCICIOS
1. En 10 ml de solución 10% p/v de CuSO4 ¿Cuánto sulfato de cobre hay?
2. En 100 g de solución 10 % p/p de NaCl ¿Cuántos gramos de NaCl y de agua hay?
3. En 1 lt de solución 20% v/v de etanol en agua ¿Cuántos ml de etanol y de agua hay?
4. En 250 ml de solución 0.1 M de NaCl ¿Cuántos gramos hay de NaCl?
5. En 1 lt de solución 0,5 M de Na(OH) ¿Cuántos gramos de Na(OH) hay?
6. Se prepararon 150 ml de solución conteniendo 5 g de Na2CO3, ¿qué concentración molar tiene dicha solución?
7. ¿Cuál será la concentración molar que tiene una solución de 25 ml con 0.3 g de (NH4)3PO4?
8. ¿Cuál será la molaridad de una solución que contiene 2.5 moles de KI en 3 litros?
9. Para un análisis clínico se prepararon con 30 g de NaCl 500 ml de solución, ¿qué concentración tiene la solución?
10. ¿Cuántos gramos de sulfato cúprico, CuSO4, se requieren para preparar 100 ml de solución al 2.5 molar?
11. ¿Qué cantidad de carbonato de potasio, K2CO3, se necesita para preparar 300 ml de una solución 2 M?
12. ¿Cuántos gramos de dicromato de litio, Li 2Cr2O7, se deben disolver en un volumen total de 60 ml de solución para
preparar una solución 1 M?
13. ¿Cuántas moles de glucosa, C6H12O6, hay en 2 litros de solución 0.3 molar?
14. Confeccionar una curva de solubilidad , en papel milimetrado, a partir de los siguientes datos:
Temperatura
(oC )
Solubilidad
(g /100 g)
Temperatura
(oC )
Solubilidad
(g /100 g)
0
10
20
13,9
21,2
31,6
50
60
70
83,5
135
167
30
45,3
80
203
40
61,4
90
245
a) ¿Cuántos gramos de soluto se disuelven en 50 g de solvente a 25OC?
b) Se disuelven 100 g de soluto en 100 g de solvente a 35OC, ¿qué tipo de sistema se tiene?
c) ¿Cuál es la masa de cada fase?.
d) A 70OC una solución tiene una concentración de 58,16% m/m, ¿qué tipo de solución es? Justificar
“Mejor es adquirir sabiduría que oro preciado;
Y adquirir inteligencia vale más que la plata.”Proverbios 16:16