Disoluciones Miscible: Cuando dos fluidos (líquidos y gases) son solubles entre sí en todas proporciones. Inmiscible: Cuando dos líquidos o fluidos no se mezclan. Soluble e insoluble: Son términos más generales y se aplican a cualquier estado de agregación. Disolución Mezcla homogénea de dos o más sustancias. Compuesta por soluto y disolvente. El soluto es la sustancia presente en menor cantidad de moles y el disolvente es el que se encuentra en mayor cantidad (en moles) en una disolución. Disolución acuosa: Disolución en la que el disolvente es agua. Solubilidad Máxima cantidad de soluto (en número de moles o de partículas) que puede disolverse en una cantidad determinada de disolvente para obtener una disolución a una temperatura dada. Se considera que una sustancia es insoluble si la cantidad presente es menor de 0,02moles de soluto por litro de disolvente. Proceso de disolución En los estados líquido y sólido, las moléculas se mantienen unidas por atracciones moleculares. Cuando un soluto se disuelve en un disolvente, las partículas del soluto ocupan posiciones de las moléculas del disolvente. El que una partícula de soluto pueda reemplazar a una de disolvente depende de la fuerza de las interacciones: Soluto- Soluto : S-S Disolvente – Disolvente : D-D Soluto – Disolvente : S-D Proceso de disolución Proceso de disolución Si la atracción S-D es más fuerte que la atracción S-S ó D-D, el proceso de disolución es favorable o exotérmico (∆Hdn <0). Los procesos exotérmicos son espontáneos. Si la atracción S-D es más débil que la atracción S-S ó D-D; el proceso de disolución es endotérmico (∆Hdn >0) Proceso de disolución Solvatación: Proceso en el cual el soluto (ión o molécula) es rodeado por moléculas de disolvente, distribuidas de una forma específica. Hidratación: Si se utiliza como disolvente el agua. El proceso de disolución se considera un proceso físico si ocurre una solvatación e hidratación y un proceso químico si ocurre una ionización. Proceso de disolución El proceso de disolución está regido por dos factores: a. Energético, determina si el proceso es endotérmico o exotérmico. b. Aleatorio, este factor se refiere a la tendencia natural hacia el desorden o entropía. Proceso de disolución El factor aleatorio justifica el por qué un soluto puede disolverse en un disolvente aún si la atracción entre sus propias partículas es más fuerte que la atracción S-D (proceso de disolución endotérmico). Al mezclar las partículas de soluto y disolvente se produce un aumento en el desorden o entropía. El aumento en el desorden del sistema favorece la solubilidad de una sustancia. Proceso de disolución Por lo general: En un proceso de disolución endotérmico, un aumento de temperatura aumenta la solubilidad de la sustancia en un determinado disolvente. En un proceso exotérmico, un aumento de temperatura disminuye la solubilidad. Disoluciones insaturadas, saturadas y sobresaturadas Cristalización: Proceso opuesto a la disolución; las colisiones del soluto contra la superficie del sólido, provocan que las partículas del soluto pueden volver a unirse. Disolución insaturada: Menor cantidad de soluto disuelto respecto a una solución saturada. Disolución saturada: Disolución que se encuentra en equilibrio con el soluto no disuelto. Disoluciones insaturadas, saturadas y sobresaturadas Disolución sobresaturada: Disoluciones que contienen una mayor cantidad de soluto que el necesario para formar una disolución saturada. Velocidad de disolución Depende de: 1. La agitación 2. El grado de subdivisión 3. La temperatura 4. La presión en el caso de los gases La velocidad de disolución aumenta: con: 1. La agitación, ya que habrá mayor contacto entre las partículas de soluto y de disolvente. 2. Un aumento en el grado de subdivisión de las partículas sólidas o líquidas(esta última por aspersión), puesto que se aumenta la superficie de contacto y habrá mayor exposición de partículas S-D. 3. La solubilidad de la mayoría de los solutos sólidos en agua aumenta conforme se incrementa la temperatura de la disolución. Solubilidad de gases 4. La solubilidad del gas aumenta en proporción directa a su presión parcial sobre la disolución. Dispersiones Dispersión Mezcla formada por dos o más componentes. Compuesta por una fase dispersa y fase dispersante. Fase: Porción físicamente distinta de materia. Fase dispersa: Es la fase que se encuentra en menor cantidad de moles con respecto de la totalidad de la mezcla. Fase dispersante: Es aquella que se encuentra en mayor cantidad de moles respecto de la totalidad de la mezcla. Clasificación de las dispersiones Por tamaño de la fase dispersa: Verdadera o disolución Coloidal Mecánica, grosera o gruesa. Dispersión verdadera o disolución Mezcla homogénea Tamaño de partícula <10ˉ9m (1nm) Ejemplos: Aleaciones, vinagre, aire Fase dispersa: Soluto Fase dispersante: Disolvente Dispersión coloidal Coloide Tamaño de partícula fase dispersa >10ˉ9 <10ˉ7 m. Fase dispersa: Partículas coloidales Fase dispersante: Vehículo o sustancia dispersante. Ejemplos: Piedra pómez, niebla, polvo en suspensión, cristal de rubí, mayonesa, sangre, leche, pinturas, espuma de afeitar. Dispersión gruesa o suspensión Mezcla heterogénea Tamaño de partícula fase dispersa >10ˉ7 Sedimenta Se puede separar por filtración, decantación o sedimentación. Propiedades de los coloides No atraviesan membranas (pergamino o el celofán) porosas Poco estables (Floculación, coagulación) Presentan movimiento browniano Efecto Tyndall Propiedades de los coloides Floculación: Las partículas sólidas se agregan formando pequeños grumos. Coagulación: agregación de partículas para formar un coágulo o grumo. Movimiento Browniano: las partículas inmersas en un fluido se mueven de forma aleatoria. Efecto Tyndall: dispersión de la luz debido a la diferencia en el índice de refracción de la fase dispersa y la dispersante. Efecto Tyndall Fase dispersa Fase dispersante Tipo de coloide Ejemplo Gas Gas ------ Todos son soluciones Gas Líquido Aerosol Niebla Gas Sólido Aerosol Humo Líquido Gas Espuma Crema batida Líquido Líquido Emulsión Leche Líquido Sólido Sol Pintura Sólido Gas Espuma sólida Malvavisco Sólido Líquido Emulsión sólida Mantequilla Sólido Sólido Sol sólido Vidrio rubí
