Soluciones o disoluciones
Son mezclas homogéneas, las soluciones más comunes son las binarias, es decir, las formadas por 2 componentes: el soluto y el solvente.
Soluto: es la sustancia dispersa y es la que está en menor proporción.
Solvente o disolvente: es el medio dispersor, por lo general el agua, y se encuentra en mayor proporción.
Clasificación de las soluciones o disoluciones
Dependiendo de la forma en que se preparan las soluciones, estas se clasifican en 2 grandes categorías:
I. Soluciones Empíricas: son aquellas en las cuales no se toman cantidades exactas de soluto y solvente al prepararlas y son las siguientes;
Solución diluida
Se forma cuando la cantidad de soluto es muy pequeña en relación con la cantidad de solvente. Por ejemplo, al disolver 1g de Na Cl en un litro de solvente, se obtendrá una solución diluida.
Solución concentrada
Se forma cuando la cantidad de soluto es muy grande en comparación con la cantidad de solvente, por ejemplo cuando se disuelven 20g de sal en un litro de agua.
Solución saturada
Son aquellas que a temperatura y presión constante ya no pueden disolver ninguna cantidad adicional de soluto. Es la solución que contiene la máxima cantidad de soluto que puede ser disuelto a una temperatura y presión determinadas.
Solución sobresaturada
Son soluciones inestables que contienen mayor cantidad de soluto de la que pueden disolver a una temperatura y presión dadas. Son aquellas en las que se ha puesto una cantidad de soluto mayor a la e saturación, y mediante calentamiento se le ha obligado a disolverse, estas soluciones son inestables y tienden a precipitar una vez que se enfrían.
II. Soluciones Valoradas: son aquellas en las cuales la reacción entre soluto y solvente se expresa en cantidades definidas en una solución, definiéndose la concentración de una solución como unidades de soluto disueltas en unidades del solvente las soluciones valoradas se clasifican en:
1. Soluciones Porcentuales: Estas soluciones tienen distintas unidades.
a) Porcentaje en masa: se define como la cantidad de soluto expresada en gramos disueltos en 100g de solución, su fórmula es la siguiente:
%en masa = gramos de soluto x 100%
gramos de solución
EJEMPLO:
¿Cuál es el porcentaje en masa de una solución preparada con 20g de KCl en 150g de solución?
% en masa =__20g_ X 100= 13.333 % en masa
150g
¿Cuál es el porcentaje en masa de una solución preparada con 30g de NaCl en 250g de H2O?
Donde gramos de solución = gramos de soluto + gramos de solvente
(soluto) 30g + (solvente) 250g = 280g
% en masa = _30g_ X 100 = 10.714% en masa
280g
Cuando se requiera encontrar el peso del soluto dentro de este tipo de concentración la formula será;
Peso (g) del soluto= (%en masa) (gramos de solución)
100%
EJEMPLO:
Calcular el número de gramos de soluto requerido para preparar 225g de una solución acuosa de carbonato de potasio (K2CO3) al 15% en masa
gramos de soluto = (15% en masa) (225g de solución)
100% de soluto = 33.75g de soluto
Calcular la cantidad de gramos de soluto requerido para preparar 160g de una solución acuosa hidróxido de sodio (NaOH) al 20% en masa
gramos de soluto = (20% en masa) (160g de solución)
100% = 32g de soluto
b) PORCENTAJE EN VOLUMEN: se define como la cantidad de soluto expresada en mililitros disueltos en 100ml de solución su fórmula es:
% en volumen= ml de soluto X 100
ml de solución
EJEMPLO:
¿Cuál es el % en volumen de una solución que se prepara al disolver 10ml de metanol (CH4O) en agua para completar un volumen de 40ml? 10ml de soluto X 100= 25% en volumen
40ml de solución
% en volumen de una solución que se prepara al disolver 15ml de acetona (C3H6O) en 125ml de agua
Donde ml de solución = ml de soluto + ml de solvente
(soluto) 15 + (solvente) 125 = 140 15ml de soluto x100= 10.714% de volumen
140ml de solución
Cuando se requiera encontrar el volumen en mililitros del soluto dentro de este tipo de concentración la formula será;
ml del soluto = (%en volumen) (ml de solución)
100%
1L =1000ml
EJEMPLO:
¿Cuántos ml de soluto se necesitan para preparar 600ml de solución de acido acético (C2H4O2) al 25%?
ml de soluto = (25% en volumen) (600ml de solución)
100% = 150ml de soluto
Calcula los mililitros de soluto que se ocuparon para preparar 1.5L de una solución de alcohol metílico (CH4O) al 12% en volumen:
ml de soluto = (12% en volumen) (1500ml solución)
100% = 180ml de soluto
c) PORCENTAJE MASA/VOLUMEN: se define como la cantidad de soluto expresada en gramos disueltos en 100 ml de solución su fórmula es:
% masa/volumen= g de soluto x100
ml de solución
EJEMPLO:
% en peso-volumen de una solución que se prepara al disolver 22g de metanol (CH4O) en alcohol (C3H8O) para obtener 100ml de solución: 22g de soluto x 100%= 22% masa/volumen
100ml de solución
% en peso-volumen de una solución que se prepara al disolver 4.2g de NaCl en 12.5L de solución
4.2g de soluto x 100= 0.003% de masa/volumen
12,500ml de solución
Cuando se requiera encontrar el peso del soluto dentro de este tipo de concentración la formula será;
g del soluto = (% masa/volumen) (ml de solución)
100%
EJEMPLO:
Determina el numero de gramos de soluto requerido para preparar 120ml de una solución acuosa de NaCl al 10%
g del soluto = (10% de masa/volumen) (120ml de solución)
100% = 12g de soluto
Calcula el numero de gramos de soluto requerido para preparar 250ml de una solución acuosa de Mg(OH)2 al 30%
g del soluto = (30% de masa/volumen) (250ml de solución)
100% = 75g de soluto
2. Molaridad: se expresa con la letra M y se define como los moles de soluto disueltos en un litro de solución su fórmula es:
Molaridad =moles de soluto
litros de solución
Por lo tanto: M=n
V
Donde:
n= masa molar de soluto
V= volumen de solución (en litros)
M= concentración molar de la solución
EJEMPLO:
¿Cuál es la molaridad de una solución de 2 moles de KOH en 2.5L de solución?
2 moles de soluto
2.5L de solución = 0.8M
¿Cuál es la molaridad de 250g de acido sulfúrico H2SO4 en 2500ml de solución?
Primero se realiza la conversión a la unidad requerida en la formula: X moles - 250g de H2SO4
1 mol - 98g de H2SO4 = 2.551 moles
Ya con la unidad requerida se resuelve la formula respectiva:
2.551moles de soluto = 1.020M
2.5L de solución
Cuando se requiera encontrar el peso del soluto dentro de este tipo de concentración la formula será;
gramos de soluto= (Molaridad de la solución) (litros de la solución) (masa molar del soluto)
g de soluto= (M) (V) (n)
EJEMPLO:
¿Cuántos g de Ca(OH)2 se necesitan para preparar 750ml de una solución 0.15M?
(0.15M) (0.75L) (74g) = 8.325g de Ca(OH)2
¿Cuántos gramos de soluto se necesitan para preparar un litro de una solución 0.5M de H2SO4?
(0.5M) (1L) (98g) = 49g de H2SO4
3. Normalidad (N): se define como el numero de equivalentes/gramos de soluto contenidos en litros de solución, su fórmula es:
N=E
V
Donde;
E = Eq/g soluto
V= volumen de solución (en litros)
N = concentración normal
En este tipo de concentración utilizaremos otra unidad química de masa denominada Eq/g, la corresponderá a la cantidad de materia que de manera proporcional intervendrá en los cambios químicos, o bien a la medida de poder de combinación que se utiliza para cálculos en reacciones químicas. Su fórmula es:
Eq/g = Peso molecular
Total de cargas + / -
EJEMPLO:
AI+3 Eq/g =27g = 9g
3
S-2 Eq/g = 32g = 16g
2
H+1Cl-1Eq/g =36g =36g
1
Na+12S-2 Eq/g = 78g = 39g
2
Ca3(PO4)2 Eq/g= 310g = 51.666g
6
Para determinar la concentración normal (N) es necesario saber realizar las siguientes conversiones de unidades:
De gramos a Eq/g, ejemplo:
EJEMPLO:
¿Cuántos Eq/g hay en 100grs de NaOH?
XEq/g de NaOH – 100g de NaOH
1 Eq/g de NaOH - 40g de NaOH = 2.5 Eq/g de NaOH
¿Cuántos Eq/g hay en 60grs de HNO3 (acido nítrico)?
XEq/g de HNO3 – 60g de HNO3
1Eq/g de HNO3 - 63g = 0.952Eq-g de HNO3
De Eq/g a gramos, ejemplos:
EJEMPLO:
¿Cuántos gramos hay en 1.8 Eq/g de acido sulfúrico (H2SO4)?
X g de H2SO4 - 1.8 Eq/g de H2SO4
49 g de H2SO4 – 1 Eq/g de H2SO4 = 88.2g de H2SO4
¿Cuántos gramos hay en 1.2 Eq/g TI(OH)3 (hidróxido de talio)?
Xg de TI(OH)3 – 1.2 Eq/g de TI(OH)3
85g de TI(OH)3 - 1 Eq/g de TI(OH)3 = 102g de TI(OH)3
N= Eq/g de soluto
Litros de solución
Por lo tanto normalidad es = numero de equivalentes/gramo de soluto
Litros de solución
EJEMPLO:
¿Cuál es la normalidad de una solución de HCl que contiene 0.35 Eq/g en 600 ml de dicha solución?
0.35 Eq/g de soluto = 0.583N
0.6 L de solución
Calcula la normalidad que habrá en 1200ml de solución, la cual contiene 50g de H2SO4 (acido sulfúrico)
Primero se realiza la conversión a la unidad requerida en la formula: X Eq-g - 50g de H2SO4
1 Eq-g - 49g de H2SO4 =1.020Eq/g
Ya con la unidad requerida se resuelve la formula respectiva:
1.020 Eq/g = 0.852N
1.2 L
Cuando se requiera encontrar el peso del soluto dentro de este tipo de concentración la formula será;
Gramos de soluto= (N) (Litros de solución) (Eq/g de soluto)
EJEMPLO:
¿Cuántos gramos de soluto habrá en 800ml de solución 0.75N de H3BO3?
(0.75N) (0.8L) (20.666 Eq/g) =12.399g de H3BO3
¿Cuántos gramos de nitrato de sodio (NaNO3) son necesarios para preparar 300 ml de una solución 1.5N?
(1.5N) (0.3L) (85 Eq/g) = 38.25g de NaNO3
1 RESOLUCIONES 7 DE SETIEMBRE DE 2004 33343 RESOLUCION
1 RESOLUCIONES 8 DE FEBRERO DE 2005 21726 RESOLUCION
1 RESOLUCIONES 8 DE FEBRERO DE 2011 D19 RESOLUCION
Tags: soluciones o, estas soluciones, soluciones, disoluciones, mezclas, homogéneas