Analitica 5 Unidad!!!!!!!!!!!!
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Unidades de Masa,Unidades de Masa,Volumen y ConcentraciónVolumen y Concentración
dedeSoluciones.Soluciones.
Unidad 5Unidad 5
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Química (1S, Grado
Biología) UAM
2. Disoluciones2
Disoluciones
1) Preparar la canidad desoluo apropiada para el!olumen deseado dedisoluci"n
2) Disol!er odo el soluoen un poco de disol!ene
#) $nrasar% diluir la me&clacon m's disol!ene asa el!olumen deseado de
disoluci"n
) *omogeni&ar
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Preparación de disolucionesObserva detenidamente la imagen:
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SOLUCIONES
MEZCLAS MEZCLASHETE!"E#EAS H!M!"E#EAS
Una mezcla contiene dos o más sustanciascombinadas de tal forma que cada una conservasu identidad química.Las mezclas homogéneas o uniformes sonaquellas en las que la composición es la misma entoda la muestra. La mezcla homogénea tambiénse denomina disolución que consiste en undisolvente normalmente la sustancia presente enma!or cantidad ! uno o más solutos. T$%!S&
A' SUS%E#S$!#ES& (or e)em(lo
ti*a en a+ua, aceite en a+ua,tierra, san+re, etc. Loscom(onentes se se(aran (ormtodos mec-nicos /ltración'0' C!L!$DES& (or e)em(lo ne1lina,(lasma de la san+re, etc. Loscom(onentes se(aran (or mtodos
23sicos centri2u+ación'
http://4.bp.blogspot.com/__TnqKGL2sjc/SXOwQZ2tlaI/AAAAAAAAAVg/UuU2CZikAuU/s320/chocolate_nata1v.jpg
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MEZCLAS HETEROGÉNEAS
MEZCLAS HETEROGÉNEAS
SUSPENSIONES
COLOIDES
SÓLIDO EN SÓLIDO. Ej. tierra
SÓLIDO EN LÍQUIDO. Ej. iza en ag!a
"#S EN LÍQUIDO. Ej. ne$lina
LÍQUIDO EN LÍQUIDO. Ej. em!lsi%n
SÓLIDO EN LÍQUIDO. Ej. gelatina
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S$STEMASMATE$ALES
E l e m e n t o C o m & ! e s t o
S ! s t a n c i a s & ! r a s
' e z c l a
( o m o g é n e a
' e z c l a
( e t e r o g é n e a
' e z c l a
c o l o i ) a l
S ! s & e n s i % n
' e z c l a
S i s t e m a m a t e r i a l
* E P #
S O
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D$S!LUC$6# Conce(to'
" Es una me*cla 7omo+nea de dos o massustancias 8u3micas tal 8ue el tama9o
molecular de la (art3culas sea in2erior a :; ?:;
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:;
Com(onentes de unadisolución
" Soluto se encuentra en menor(ro(orción'.
" Disol=ente se encuentra en mayor(ro(orción y es el medio dedis(ersión'.
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::
Clasi/cación de disoluciones
" Se+n el nmero de com(onentes." Se+n estado 23sico de soluto y
disol=ente." Se+n la (ro(orción de los
com(onentes.
" Se+n el car-cter molecular de loscom(onentes.
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:>
Se+n el nmero de
com(onentes." 0inarias" Ternarias.
" ...
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e n e es a o s co esolu"o $ disol%en"e
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:B
Se+n la (ro(orción
de los com(onentes." Diluidas # (oca cantidad de soluto'
"Concentradas # 1astante cantidad de soluto'
" Saturadas
# no admiten mayor concentración desoluto'
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:5
Se+n el car-cter molecular de
los com(onentes." Conductoras # Los solutos est-n ioni*ados electrolitos'
tales como disoluciones de -cidos,
1ases o sales," #o conductoras
# El soluto no est- ioni*ado
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&'u( es concen"ración)La concentración de una solución e$presa la canti)a) )e
sol!to &resente en !na canti)a) )a)a )e sol+ente o )esol!ci%n.%n términos cuantitativos esto es la relación o proporciónmatemática entre la cantidad de soluto ! la cantidad de solventeo entre soluto ! solución.
%sta relación suele e$presarse en porcenta&e.
( )Cantidad de solutoConcentración
Cantidad de disolución o disolvente=
'uesto que términos como concentrado diluido saturado o insaturado soninespecíficos e$isten maneras de e$presar e$actamente la cantidad desoluto en una solución.
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CONCEN*#CIÓN EN SOLUCIONES
*EL#CIÓN P*OPO*CION#L EN*E SOLUO , SOL-ENE O SOLUCIÓN
L# CONCEN*#CIÓN SE EP*ES# EN DISIN#S UNID#DES DE CONCEN*#CIÓN.
L#S UNID#DES DE CONCEN*#CIÓN SE CL#SI/IC#N EN 0
1.2 UNID#DES /ÍSIC#S O PO*CENU#LES3.2 UNID#DES QUÍ'IC#S O 'OL#*ES
UNID#DES PO*CENU#LES SON0 4'#S#5'#S#6 4 '#S#5-OLU'EN6 4 -OLU'EN5 -OLU'EN
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CONCEN*#CIONES 'OL#*ES
%( %)*+) U(,-+-%) )% U)+ %L 'OL O/O +(*,-+- -% )U)*+(,+. %)*U-,+0%/O)-O) -% %)*+) U(,-+-%): L+ /OL+0,-+- 1 L+ /OL+L,-+-
23U4 %) %L 'OL
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'OL 0 canti)a) )e s!stancia 7!e contiene la misma canti)a) )e &art8c!las 7!e ha9 en :;:13 mero e7!i+alente a ?;:3@1:3A &art8c!lasEste n>mero se llama N>mero )e #+oga)ro.
Por ejem&lo; &ara el ( tenemos 7!e s! masa at%mica es 1 g5mol6 esto signi=ica 7!e0
'or lo tanto la masa molar 5//6 es la masa en gramos correspondiente a 7 mol del elemento.
0esolvamos algunos e&emplos de /olaridad 5/6 ! molalidad 5m6
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Normali)a) 5N6: relaciona el n>mero )e e7!i+alentes gramo oe7!i+alentes 7!8micos )e !n sol!to con la canti)a) )e sol!ci%n enlitros. )e e$presa como:
%l concepto de equivalente gramo o equivalente
químico ha sido desarrollado especialmentepara referirse a ácidos ! bases. +sí un equivalente gramo es la masa desustancia 5ácido o base6 capaz de producir un
mol de iones 89 o O8
seg;n el caso.
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/racci%n molar 56: e$presa el n>mero )e moles )e !n com&onente)e la sol!ci%n; en relaci%n con el n>mero total )e moles inclu!endo todos los componentes presentes. )e calcula mediante la e$presión:
'ara una solución de dos componentes llamando n + ! n
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2. Disoluciones2-
Disoluciones& e(resiones m-s 2recuentes de laconcentración
" 'orcenta&e en masa = en masa'orcenta&e en masa = en masa 5o porcenta&e sin más65o porcenta&e sin más6
# -ef.:-ef.: Unidades de masa de soluto presentes en 7>> unidades de masa deUnidades de masa de soluto presentes en 7>> unidades de masa dedisolucióndisolución # Unidades:Unidades: no tieneno tiene?? e$presión: = en masa?e$presión: = en masa? e&emplo: glucosa5ac6 @>= masae&emplo: glucosa5ac6 @>= masa
" /olaridad/olaridad // 5o concentración molar65o concentración molar6 # -ef.:-ef.: (;mero de moles de soluto presentes en un litro de disolución(;mero de moles de soluto presentes en un litro de disolución # Unidades:Unidades: molALmolAL?? e$presión: /?e$presión: /? e&emplo: glucosa5ac6 >@B /e&emplo: glucosa5ac6 >@B /
" /olalidad m/olalidad m 5o concentración molal65o concentración molal6 # -ef.:-ef.: (;mero de moles de soluto presentes por cada Cg de disolvente(;mero de moles de soluto presentes por cada Cg de disolvente # Unidades:Unidades: molACgmolACg?? e$presión: m?e$presión: m? e&emplo: glucosa5ac6 >7> me&emplo: glucosa5ac6 >7> m
11
masa de soluto S% masa (de S ) = ×100%
masa de disolución
11
moles de soluto Smolaridad (de S ) =
litros de disolución
11
moles de soluto Smolalidad (de S ) =
kg de disolvente
/0u'l de esas res disolucioneses m's concenrada
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2. Disoluciones23
Disoluciones& e(resionesde la concentración%&emplos:%&emplos:
1,02 g dsln 2,0 g glucosa250 mL dsln =5,1 g glucosa
1 mL dsln 100 g dsln× ×
2uántos gramos de glucosa ha! en @B> mL de una disolución acuosa de glucosa del2uántos gramos de glucosa ha! en @B> mL de una disolución acuosa de glucosa del@>= en masa@>= en masa que tiene una densidad de 7>@ gAmLDque tiene una densidad de 7>@ gAmLD
23ué volumen de una disolución acuosa de glucosa del @>= en masa de densidad 7>@23ué volumen de una disolución acuosa de glucosa del @>= en masa de densidad 7>@gAmL contiene B7 g de glucosaDgAmL contiene B7 g de glucosaD
100 g dsln 1 mL dsln5,1 g glucosa = 250 mL dsln
2,0 g glucosa 1,02 g dsln× ×
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2. Disoluciones24
Disoluciones& e(resionesde la concentración%&emplos:%&emplos:
0,25 mol glucosa 180,1 g glucosa250 mL dsln =11 g glucosa
1000 mL dsln 1 mol glucosa× ×
2uántos gramos de glucosa ha! en @B> ml de una disolución de glucosa5ac62uántos gramos de glucosa ha! en @B> ml de una disolución de glucosa5ac6 >@B />@B /DD
23ué volumen de una disolución de glucosa5ac6 >@B / contiene B7 g de glucosaD23ué volumen de una disolución de glucosa5ac6 >@B / contiene B7 g de glucosaD
1 mol glucosa 1000 mL dsln5,1 g glucosa =110 mL dsln
180,1 g glucosa 0,25 mol glucosa× ×
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2. Disoluciones2+
Disoluciones& e(resionesde la concentración%&emplos:%&emplos:
1,02 g dsln 18 g glucosa250 mL dsln = !,5 g glucosa
1 mL dsln 1018 g dsln× ×
2uántos gramos de glucosa ha! en @B> ml de una disolución de glucosa5ac62uántos gramos de glucosa ha! en @B> ml de una disolución de glucosa5ac6 >7> m>7> m quequetiene una densidad de 7>@ gAmLDtiene una densidad de 7>@ gAmLD
23ué volumen de una disolución de glucosa5ac6 >7> m de densidad 7>@ gAml contiene B723ué volumen de una disolución de glucosa5ac6 >7> m de densidad 7>@ gAml contiene B7g de glucosaDg de glucosaD
1018 g dsln 1 mL dsln5,1 g glucosa = 280 mL dsln
18 g glucosa 1,02 g dsln× ×
/0u'l de a5uellas res disoluciones
era m's concenrada
1) 0alculamos el 6acor de con!ersi"n enre masas de soluo 7 de disoluci"n,usando como re6erencia una canidad de disoluci"n 5ue conenga 18g dedisol!ene% 180,1 g glucosa0,10 mol glucosa =18 g glucosa
1 mol glucosa
×18 g glucosa
1018 g dsln2) 9peramos como en los casos aneriores
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2. Disoluciones#
Disoluciones& otras e(resiones de la concentración" Eracción molar $Eracción molar $
# -ef.:-ef.: tanto por 7 de moles de solutotanto por 7 de moles de soluto # Unidades:Unidades: no tieneno tiene?? e$presión: $F...?e$presión: $F...? e&emplo: glucosa5ac6 $F>.>7@e&emplo: glucosa5ac6 $F>.>7@
" 'orcenta&e en volumen'orcenta&e en volumen = en volumen= en volumen # -ef.:-ef.: unidades de volumen de soluto presentes en 7>> unidades de volumenunidades de volumen de soluto presentes en 7>> unidades de volumen
de disoluciónde disolución # Unidades:Unidades: no tiene?no tiene? e$presión: = vol?e$presión: = vol? e&emplo: etanol5ac6 >B = vole&emplo: etanol5ac6 >B = vol
11
moles de S" (de S ) =
suma de moles de todos los com#onentes
11
volumen de soluto S% volumen (de S ) = ×100%
volumen de disolución
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2. Disoluciones#1
Es8uema de con=ersión entre las unidades deconcentración m-s im(ortantes
g dislng disln g solutog soluto g disolventeg disolvente
mol dislnmol disln mol solutomol soluto mol disolventemol disolvente
L dislnL disln
fraccionesfraccionesmolaresmolares
= peso= peso
''mm5soluto65soluto6 ''mm5dsvte65dsvte6
molalidadmolalidad
densidad 5dsln6densidad 5dsln6
/olaridad/olaridad
= peso= peso
mm
$$ dd //
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7. 23ué significa que una solución es G molarD
@. )e disuelven B g de (al 5masa molar o peso molecularF BHB gAmol6 en agua hastaobtener 7B> mL de solución. alcular la molaridad de la solución.
G. 23ué significa que una solución es G molalDI. )e disuelven B g de (al 5masa molar o peso molecularF BHB gAmol6 7B> mL de agua
alcular la molaridad de la solución.
DILUCIÓN DE SOLUCIONES
Es el &roceso 7!e oc!rre al agregar sol+ente a !na sol!ci%n )e concentraci%n conoci)a.Se !sa la =%rm!la0 '1 @ -1 B '3 @ -3
'1 0 molari)a) inicial )e la sol!ci%n-1 0 +ol!men inicial )e la sol!ci%n'3 0 molari)a) =inal )e la sol!ci%n-3 0 +ol!men =inal )e la sol!ci%n
%&emplo: + 7> mL de una solución acuosa de (al B / se agregan 7> mL de agua. 2uál serála nueva concentración de la soluciónD
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2. Disoluciones
Dilución
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*ilucionesLos reactivos disponibles en el laboratoriose encuentran por lo general en formade sólidos o en soluciones comercialesmu! concentradas 5cercanas al 7>>=6.on cierta frecuencia es necesariopreparar soluciones menos concentradasa partir de estos materiales para lo cual
debemos diluirlas. +l diluir el volumen del solvente aumentael de la solución mientras que el n;merototal de moles o de moléculas del solutopermanece igual. %sto significa que el
n;mero de moléculas o de moles delsoluto al principio ! al final es el mismo.Lo más com;n es que lasconcentraciones de las sustancias seencuentren e$presadas como molaridad.
La ma!oría de los productos químicos comercialesvienen a altas concentraciones ! para usarlos es
necesario diluirlos.
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2. Disoluciones#:
Dilución%s mu! frecuente preparar disoluciones a partir de otras disoluciones preparadas%s mu! frecuente preparar disoluciones a partir de otras disoluciones preparadaspreviamente ! de concentración conocida por dilución.previamente ! de concentración conocida por dilución.
" %n un proceso de dilución se conserva el n;mero de moles de soluto%n un proceso de dilución se conserva el n;mero de moles de soluto
moles de soluto en la disolución inicial = moles de soluto en la disolución $inal
inicial inicial $inal $inal & = &
diluci"n
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)i partimos de una solución inicial n7 F M 7 $ V 7 para obtener unasegunda solución n@ F M @ $ V @ debe cumplirse que el n;mero inicial demoles sea igual al n;mero final de moles 5n7 F n@ 6.
-e ahí deducimos que M 7 $ V 7F M @ $ V @. %sta e$presión es la clave paradeterminar el volumen final V @ o la concentración final M @ seg;n seael caso.
uando la concentración de la solución se e$presa como normalidadpodemos basarnos en una generalización de la e$presión anterior:
C 7 $ V 7F C 2 $ V 2 en donde C indica la
concentración de la solución.
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2. Disoluciones#3
Dilución%&emplo:%&emplo:
0,01' mol glucosa 1000 mL dsln inicial50 mL dsln $inal =' mL dsln inicial
1000 mL dsln $inal 0,25 mol glucosa× ×
23ué volumen de una disolución de glucosa5aq6 >@B / se necesita para preparar JB>23ué volumen de una disolución de glucosa5aq6 >@B / se necesita para preparar JB>ml de otra disolución >>7G / por diluciónDml de otra disolución >>7G / por diluciónD
a) Podemos despe;ar la 6"rmula%
inicial
50 mL×0,01' & = =' mL dsln inicial
0,25 &
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#4
Dilución%&emplo:%&emplo:
0,25 mol glucosa' mL dsln inicial
mol glucosa1000 mL dsln inicial = 0,01' = 0,01' &1 l l dsln $inal
50 mL dsln $inal1000 mL
×
×
23ue concentración tiene la disolución resultante de diluir GK ml de disolución de23ue concentración tiene la disolución resultante de diluir GK ml de disolución deglucosa5aq6 >@B / hasta JB> mlDglucosa5aq6 >@B / hasta JB> mlD
a) Podemos despe;ar la 6"rmula%
' mL×0,25 &&= = 0,01' &
50 mL