Disoluciones ACTIVIDAD

DISOLUCIONES

Gran parte de los líquidos que conocemos o que manejamos habitualmente son disoluciones. El agua de mar, la saliva, la orina, la lavandina, el vinagre y al agua que bebemos son ejemplos de disoluciones.

Las disoluciones son mezclas homogéneas y por lo tanto están formadas por dos ó más componentes presentes en la misma fase. En el siguiente cuadro se indican ejemplos de disoluciones en los tres estados de agregación:

[pic 1]

Nos dedicaremos principalmente a disoluciones líquidas las cuales  pueden formarse disolviendo:

• un sólido en un líquido (Ej.: azúcar en agua)

• un líquido en un líquido (Ej.: etanol en agua)

En las disoluciones de dos componentes se denomina soluto al componente que está en menor proporción, y solvente o disolvente al que está en mayor proporción en masa.

Para poder realizar los ejercicios de disoluciones deberás recordar el concepto de densidad  (d = m/v) desarrollado en la Unidad 1.

La densidad de una disolución es necesaria para poder convertir expresiones de concentración que involucran el volumen de la disolución a expresiones que involucran a la masa de la misma (o viceversa).

Ejemplos:  

• Si preparamos una disolución disolviendo 10 g de NaCl en 200 g de agua, de acuerdo a lo expresado la sal es el soluto y el agua es el solvente.
• Si mezclamos 15 mL de metanol (d = 0,79 g/mL) con 250 mL de etanol (d = 0,79 g/mL), el metanol es el soluto y el etanol el solvente.

En realidad esta denominación es arbitraria, ya que no existe una diferencia conceptual entre ambos términos, sino que sólo responde a conveniencias prácticas. Otro criterio consiste en denominar solvente al compuesto cuyo estado de agregación coincide con el de la disolución.

En particular cuando uno de los componentes es el agua, se considera que éste es el solvente. Esta generalización se da porque existe un gran número de reacciones de mucha importancia que se llevan a cabo en disolución acuosa, como por ejemplo las que tienen lugar en organismos vegetales y animales.

Concentración de las disoluciones

Para caracterizar completamente una disolución no basta con indicar los componentes que la forman (soluto y disolvente) sino que hay que dar las cantidades relativas de los mismos; por ejemplo cantidad de soluto disuelto en una cierta cantidad de disolución, esto es la concentración de la disolución.

Por ejemplo, si se preparan tres disoluciones de la forma que se indica a continuación  

• Disolución A: se pesan 80 gramos de azúcar, se agrega 1 litro de agua y se agita hasta disolución completa.

• Disolución B: se pesan 150 gramos de azúcar, se agrega 1 litro de agua y se agita hasta disolución completa.

• Disolución C: se pesan 200 gramos de azúcar, se agrega 1 litro de agua y se agita hasta disolución completa.

Las tres disoluciones son distintas, pues si bien tienen los mismos componentes difieren en su concentración.

Una disolución es más diluida cuanta menor cantidad de soluto disuelto tiene en una determinada cantidad de disolvente.

Una disolución es más concentrada cuanta más cantidad de soluto disuelto tiene en una determinada cantidad de disolvente.

Por lo tanto, si comparamos estas tres disoluciones podemos decir que la disolución A es la más diluida y la disolución C es la más concentrada.  

Las disoluciones anteriores tenían distinta cantidad de soluto e igual cantidad de solvente, es por ello que se puede hacer una comparación de las concentraciones.

Modo de expresar las concentraciones

Ya que las propiedades físicas y químicas de una disolución dependen en gran medida de las cantidades relativas de los componentes, vamos a establecer a continuación las principales unidades de concentración:

Las unidades de uso más común son:

a) Porcentaje de masa de soluto en masa de disolución, % m/m. Representa la masa en gramos de soluto que están disueltos en 100 g de disolución.

       % m/m =                masa de soluto                       x 100  [pic 2]

                      masa de soluto + masa de disolvente

b) Porcentaje de masa de soluto en volumen de disolución, % m/V. 

Indica cuántos gramos de soluto hay disuelto en 100 mL de disolución.

       % m/v =        masa de soluto            x 100

                      Volumen de disolución [pic 3]

c) Porcentaje de volumen en volumen de disolución, % V/V. 

Indica el volumen de soluto que hay disuelto en 100 mL de disolución. Esta es la forma de concentración que se usa cuando soluto y disolvente son líquidos.

% v/v =                      volumen soluto                           x 100  

              volumen de soluto + volumen de disolvente [pic 4]

d) Molaridad (M).

Expresa el número de moles de soluto que hay en un litro de disolución. Una disolución que contiene 1 mol de soluto por cada litro, se denomina disolución 1 Molar y se escribe 1 M.

M =   Moles de soluto      [pic 5]

        Litro de disolución

En los siguientes ejemplos se aplicarán las definiciones anteriores:

Se prepara una disolución disolviendo 5 g de NaCl (Cloruro de Sodio)  en 25 g de agua, resultando la densidad d = 1,12 g/mL. Exprese su concentración empleando las unidades explicadas previamente.

1. % m/m

masa de la disolución = masa de NaCl + masa de agua =

 5 g + 25 g = 30 g

               5 g de NaCl     x  100 g de disolución = 16,7 g de NaCl  [pic 6]

         30 g de disolución    

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