LAS SOLUCIONES Y UNIDADES DE CONCENTRACIÓN
Enviado por Fabricio Nazareth Estaba • 27 de Enero de 2016 • Tareas • 6.595 Palabras (27 Páginas) • 380 Visitas
SOLUCIONES Y UNIDADES DE CONCENTRACIÓN
Las soluciones son mezclas homogéneas de un solvente y de uno o varios solutos, una solución es una dispersión molecular o iónica de una sustancia en otra. Es un sistema físicamente homogéneo formado por dos o más especies químicas que no reaccionan entre si y pueden encontrarse en cualquier estado de agregación en proporciones variables. El medio en que una sustancia se disuelve es el solvente y la sustancia dispersa en el solvente es el soluto.
SOLUTO: Material que se disuelve en un solvente para formar una solución.
SOLVENTE: Material que disuelve en otros materiales (sólidos, líquidos o gases) para formar una solución
SOLUBILIDAD: es una sustancia que puede disolverse en otras para formar una solución saturada bajo condiciones específicas de temperatura y presión.
CONCENTRACIÓN DE UNA SOLUCIÓN: Es la cantidad de cuerpo disuelto que hay en una cantidad determinada de disolvente o disolución. Es la relación que existe entre la cantidad de soluto y la de solvente o solución. La concentración de una solución se expresa de dos maneras:
A) Desde el punto de vista cualitativo:
Soluciones concentradas: La cantidad de soluto es grande con relación al volumen de la solución
a) Saturadas: tienen la propiedad de no disolver más soluto a una temperatura determinada
b) Sobresaturadas: contienen la máxima cantidad de soluto en equilibrio a temperatura dada
c) Insaturadas: a una determinada temperatura pueden disolver una cantidad mayor de soluto.
B) Desde el punto de vista cuantitativo
Unidades Físicas: % p/p, % p/v, %v/v
Unidades químicas: Molaridad (M), Normalidad (N), Molalidad (m), Fracción molar (X).
Las unidades químicas expresan ponderación química en función de ponderaciones físicas. Las unidades químicas más usadas son:
Molaridad (M): Es el número de moles de soluto presentes en un litro de solución.
Normalidad (N): Es el número de equivalentes de soluto (ácido, base o sal) por litro de solución.
Molalidad (m): Es el número de moles de soluto presentes en la solución por cada kilogramo de solvente.
Fracción Molar (X): Es la unidad de concentración que se utiliza frecuentemente en soluciones de varios solutos. Es la relación entre el número de moles de un componente y el total de moles de la solución.
ALGUNAS CONSIDERACIÓN TEÓRICAS
La densidad del agua y de casi todas las soluciones diluidas se aproxima mucho a lg/mL, lo que indica que la M es casi igual a la m en las soluciones diluidas. Entendiéndose por solución diluida, a la solución de concentración inferior a 0,01 M o 0,01m. De lo contrario, para pasar de molaridad a molalidad y viceversa se requiere conocer la densidad de la solución para calcular su volumen.
La normalidad es útil para trabajar con soluciones ácidas y básicas y de agentes oxidantes y reductores (sales), es decir, sustancias que se ionizan en soluciones (electrolitos). Para los compuestos orgánicos, que son solutos que no se ionizan (no electrólitos), sino que se disocian molecularmente se usa M, siendo N = O
La titulación, es la operación volumétrica mediante la cual se determina la concentración de una solución a partir de otra solución de concentración conocida con la cual reacciona. La Valoración Volumétrica se basa en la neutralización que experimentan esas sustancias cuando el nº de equivalentes de ácido es igual al nº de equivalentes de base.
Ejemplo:
NaOH + HCl NaCl + HOH[pic 1]
1 equiv + 1 equiv
De acuerdo al principio de equivalencia un equivalente de una solución reacciona con un equivalente de la otra. Las reacciones de neutralización dan una sal más agua y desprenden calor. El punto de equivalencia se consigue usando sustancias llamadas indicadores, que tienen la propiedad de presentar un color en medio ácido y otro en medio básico. Cuando se alcanza el punto de equivalencia, el indicador toma una coloración intermedia entre ambas coloraciones. Según Arrhenius (Disociación electrolítica): Ácido: es una sustancia que contiene hidrógeno y en solución acuosa puede cederlo en forma de ion H+. Base: es todo compuesto que contiene oxidrilo y en agua deja libres iones O. Según Brönsted-Lowry (Iones de agua): Ácido: Es una molécula o ion que cede protones (donador de protones). Base: Es una molécula o ion capaz de aceptar protones (aceptor de protones). Según Lewis (Teoría electrónica): Ácido: Sustancia que acepta un par de electrones para formar un enlace covalente. Base: Sustancia que cede un par de electrones para formar un enlace covalente.
PESO EQUIVALENTE DE UNA SUSTANCIA: Es la cantidad de sustancia capaz de combinar con o desplazar 1.008g de hidrógeno, 8g de oxígeno, 35.5g de cloro o la cantidad de cualquier elemento que reaccione con esas masas de H2O y Cl2
EQUIVALENTE ─ GRAMO: Es el peso equivalente expresado en gramos y representa la capacidad de combinación de la sustancia. Es igual a su átomo gramo dividido por la valencia que manifiesta al reaccionar. Depende de la reacción particular en que la sustancia interviene.
PARTES POR MILLÓN: Un método comúnmente usado de soluciones diluidas es partes por millón
o ppm. Se puede definir como el número de miligramos de soluto presentes en un Kg de solución. En una solución acuosa, un Kg de solución tiene un volumen aproximado de un litro y se puede emplear la relación: ppm = mg de sto/L de sol.
Generalmente, ppm, se usa para cuantificar disoluciones de muy baja concentración en términos de partes de soluto en un millón de partes de disolución; por ejemplo: mg/kg, mg/L, µ g/g, etc. En las soluciones acuosas diluidas la densidad es aproximada a 1g/ml (agua), la unidad ppm mg/kg se acepta igual a mg/L.
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