COMPOSICIÓN DE LAS SOLUCIONES

Las soluciones son mezclas de homogéneas de, al menos, dos sustancias que no reaccionan entre sí: el soluto y el solvente.

Una solución puede tener más de un soluto. Sus componentes pueden ser separados. el soluto se encuentra en menor cantidad que el solvente.

CARACTERÍSTICAS DEL SOLUTO Y EL SOLVENTE
El tamaño de la partícula del soluto no puede ser mayor a 1 nm y su masa molecular debe ser baja. Cuando las partículas son más grandes, se forman suspensiones, las cuales son mezclas heterogéneas.

Disolución
La cantidad de soluto que se puede disolver en un solvente depende de la solubilidad de la sustancia. La solubilidad es la cantidad máxima de soluto que se puede disolver en una cantidad dada de solvente a una temperatura específica.

Fluidos miscibles
Cuando el soluto y el solvente de una solución pueden mezclarse en todas las proporciones; en tanto que si un soluto y un solvente no pueden formar una solución, se conocen como fluidos inmiscibles.

Solución Insaturada                   Soluto       <       Solvente 
Solución Saturada                      Soluto      =       Solvente        
Solución sobresaturada              Soluto       >      Solvente          

ESTADO LÏQUIDO

-CARACTERÍSTICAS

* No tiene forma definida.

* Tiene volumen definido.

* Son miscibles.

* No son compresibles.

* Las fuerzas intermoleculares son más fuertes que en los gases.

-PROPIEDADES DE LOS LÍQUIDOS

Viscosidad

Resistencia de un líquido a fluir, el deslizamiento ocurre más lentamente y al líquido se lo califica de   viscoso.

- El alcohol es menos viscoso que la miel de abeja.
- La viscosidad cambia a distintas temperaturas: A mayor temperatura  menor viscosidad.

Presión de vapor

Es la presión que ejerce las moléculas de una sustancia en fase gaseosa sobre la fase líquida de la misma sustancia. Los líquidos que se evaporan fácilmente tienen valores de presión de vapor altos y se denominan volátiles. 

                                      Agua P.E = 100°C menos volátil   Pv   H2O

                       Alcohol etanol P.E = 60°C más volátil         Pv alcohol

VAPORIZACIÓN Y CONDENSACIÓN

Las moléculas de vapor pueden regresar a al estado líquido ocurriendo la condensación. La temperatura a la cual el líquido pasa al estado de vapor se denomina punto de ebullición.

Capilaridad

Capacidad de los líquidos para ascender por las paredes de un tubo. Cuando las fuerzas de adhesión superan a las de cohesión , el líquido asciende y  da lugar a una concavidad, caso contrario desciende y  forma una superficie convexa.

AGUA, EL SOLVENTE MÁS COMÚN

El agua es un líquido polar que disuelve con facilidad los compuestos iónicos. El agua es considerada el disolvente universal.

RELACIONES ESTEQUIOMÉTRICAS CON GASES

EJERCICIO

1. ¿Cuántos moles de CO2 se obtienen a partir de la reacción 1,35 gr de bicarbonato de sodio co cantidad suficiente  de HCl? ¿Cual es el rendimiento de la reacción?

*Las condiciones ambientales del sitio donde ocurre la reacción son de 0,90 atm de presión y 24,1°C. La cantidad de gas recolectada por desplazamiento de agua es de 775 ml.

Datos:

n= ? moles

m= 1,35 gr

NaH (CO3)

P= 0,9 atm                                                     Na ---> 23 x 1 =  23

T= 24,1°C ----> 297°K                                M ---->   1 x 1 =    1

V=775 ml ----> 0.975 l                                  C ---->  12 x 1 =  12

R= 0,82 atm . 0,775 litros                              O3 ---->  16 x 3 = 48 

                   mol . °K                                                                 84 gr/mol

CO2

C    ----> 12 x 1 = 12

O2 ----> 16 x 2 = 32 

                             44 gr/mol

Resolución:

P . V = n . R . T

P . V  = n                                                     n=       0,9 atm . 0,775 lts        

R . T                                                                 0,082 atm . litro . 297,1 °K

                                                                                     mol . °K

NaH (CO3)                          CO2

84 gr/mol                           44 gr/mol

1,35 gr/mol                               x

R = 0,71 gr

Rendimiento esperado:

Cantidad de producto que se espera obtener.

n =   m       ------>   m = n . PM

      PM

                                m = 0,0286 gr/mol . 44 gr/mol

                                m = 1,26

Rendimiento obtenido:

Cantidad de producto que se obtiene de la reacción química.

% =  R. Obtenido 

         R. Esperado

% =  1, 26     ----->    177,46%

         0,71

CÁLCULOS Y REACCIONES CON GASES

LEY DE AVOGRADO

1 mol de cualquier gas que se encuentre en las mismas condiciones de presión y temperatura ocupa el  mismo volumen molar.

Según Avogrado: "iguales volúmenes de diferentes gases contienen igual número de partículas a la misma presión y temperatura."

El número de moles se relacionan con el volumen.

1N2 + 3H2 ------------> 2NH3

1 mol de N2 + 3 moles de H2 ---------> 2 moles de NH3

ESTEQUIOMETRÍA CON GASES

LEY DE DALTON O DE LAS PRESIONES PARCIALES

"La presión total de una mezcla es igual a la suma de las presiones parciales que los gases individuales ejercen".

PTotal = P1 + P2 + P3 + ... + Pn

....................................................................................................................................................................................................

PTotal = Pgas + PH2O

Presión total = Presión del gas recogido + Presión del vapor de agua.

EJEMPLOS DE LAS LEYES DE LOS GASES

1. Calcula el volumen que ocupan 8g de Helio gaseoso en condiciones normales.
V=?
m=8gr
P=1 atm
T= 273ºk
n= m/  P_{M
n= 8g/4gr/mol
n= 2moles.}
R=0,082 atm . litro/ mol. ºk

Ecuación General de los gases:

* P . V = n . R . T 

V= n . R . T/ P

Reemplazar: 

V= 2moles . 0,082 atm . litro/ mol . ºk . 273ºk/ 1 atm

V= 44, 77 litros.

2. Si infla un neumático a una presión de 2,1 atm, registrando una temperatura inicial de 15ºC. Después de cierto tiempo de rodar la temperatura se ha incrementado a 60ºC compensándose  con una disminución de volumen  del 12%. ¿ Cuál será la nueva presión del neumático registrada?

V₁ = 100%

P₁ = 2,1 atm

T₁ = 15ºC

T₂ = 60ºC

V₂ = -12% _--> 88%

P₂ = ? 

Condiciones Iniciales y Finales.

P₂= P_{1 .} V_{1 .} T₂

         T₁ . V₂

P₂= 2,1 atm . 100% . 60ºC  /  15ºC . 88%

P₂= 9,55 atm 

FUERZA DE LOS ÁCIDOS Y BASES.

Concepto: 
La fuerza de los ácidos y bases débiles depende de la mayor o menor tendencia para ceder o aceptar iones H⁺ .
* Mayor disociación o separación --> ácidos y bases fuertes.
* Menor disociación o separación --> ácidos y bases débiles.
Los valores de Ka y Kb >> a 1 indican concentraciones iónicas grandes y valores << a 1 indican poca disociación.

pH

* potencial Hidrógeno.

Se define como el negativo del logaritmo de la concentración de iones hidronio. Este es un método más conveniente de expresar las concentraciones de iones hidronio que originalmente se presentan en números exponenciales.

                                                   pH= -log [H₃O⁺]

Por ejemplo:

Si tenemos una concentración de iones hidronio de 1x10^-3

pH= -log [1x10^-3]

pH= 3

Escala de fácil entendimiento y uso universal:

 pOH

*potencial Hidroxilo

Se define en forma similar que el pH, pero referido a la concentración de iones hidroxilo, es el negativo del algoritmo de la concentración de iones hidroxilo.

                                                pOH= -log [OH]^-

Por ejemplo: 

[OH]^-  = 1x10^-5

pOH= 5