Disolución: Cuando se dispersan íntimamente varias sustancias entre si, sin que reaccionen entre si.

Disolución ideal. Es aquella en la que las moléculas de las distintas especies son tan semejantes unas a otras que las moléculas de uno de los componentes pueden sustituir a las del otro sin variación de la estructura espacial de la disolución o de la energía de las interacciones intermoleculares.

Una disolución de no electrólitos es aquella que no conduce la electricidad, ya que no genera iones. Una disolución de electrólitos es aquella que conduce altamente la electricidad, ya que contiene iones completamente disociados. 

Clasificación de las disoluciones

Fases: 1.- Homogéneas 2.- Heterogéneas

Naturaleza: 1.- No electrolíticas 2.- Electrolíticas 3.- Volátiles 4.- No volátiles

Concentración: 1.- No saturadas 2.- Saturadas (equilibrio) 3.- Sobresaturadas

Numero de componentes: 1.- Binarias 2.- Ternarias 3.- Cuaternarias 4.- Multicomponentes

Solubilidad: 1.- Miscible totalmente 2.- Parcialmente miscible 3.- Inmiscible

Con respecto al medio: 1.- Hipotónicas 2.- Isotónicas 3.- Hipertónicas

Solido-Solido: Aleaciones metálicas, Cobre y estaño=Bronce Cobre y Zinc= Laton

Solido-Liquido: agua con sal

Solido-Gas: polvo en el aire

Liquido-Liquido: alcohol y agua

Liquido-Solido: Amalgama dental (Hg en Ag solido)

Liquido-Gas: Neblina

Gas-Gas: aire, gas de bombas

Gas-Liquido: Refresco como la coca cola

Gas-Solido: Esponja

Formas de expresar las concentraciones en las disoluciones:

M= n(mol) / V(L)

N= eq / V(L)

Porciento en masa= masa del soluto / masa de la disolución x 100 o Wa%= Wa / Wt

Porciento en mol= moles de soluto / moles total de la disolución x 100 o Xa%= Xa / Xt

Porciento en volumen= volumen de soluto / volumen total de la disolucin x 100 o Va= Va / Vt

Un modelo es una abstracción mental

Dalton: habla de los gases

Mendeleiev: Disolución, comportamiento físico

Arrhenius: Electrolitos, bases, acidos. Conducta para electrolitos débiles. Teoria de la disociación electrolítica.

Electrolito es una sustancia que al disolverse en agua se disocia en iones.

Debye-Huckel: (teoría limite) conducta de las disoluciones para electrolitos fuertes

Van’t Hoff: presión osmótica, oposición de las sustancias liquidas

Lewis-Randal: ley empírica de la fuerza ionica

Ley de la dilución de ostwald: constante de disociación de un acido.

Henry: presión en la solubilidad de un gas en un liquido

Comportamiento eléctrico a la materia-- Arrhenius, debye, ostwald

El potencial químico de un sistema termodinámico es el cambio de energía que experimentaría el sistema si fuera introducida en éste una partícula adicional, con la entropía y el volumen mantenidos constantes. Si un sistema contiene más de una especie de partículas, hay un potencial químico diferente asociado a cada especie, definido como el cambio en energía cuando el número de partículas de esa especie se incrementa en una unidad. El potencial químico es un parámetro fundamental en termodinámica y se asocia a la cantidad de materia.

Propiedades coligativas de las soluciones

Son 4 propiedades de las soluciones que contienen solutos no volatiles, que son a) El descenso de la presión de vapor del solvente b) El descenso del punto de congelación c) El aumento del punto de ebullición d) la presión osmótica.

Dependen únicamente del numero de partículas en solución y de ninguna manera de la naturaleza de las mismas.

Se subdividen las soluciones en a) de no electrolitos: el soluto disuelto permanece en forma molecular sin carga y no presenta tendencia a la disociación en iones con carga eléctrica.

b) De electrolitos: el soluto se disocia en mayor o menor proporción en iones, incrementando asi el numero de partículas en solución.

El descenso de la presión de vapor se observa indirectamnete en el descenso crioscopico. Un ejemplo de estas propiedades puede ser cualquier anticongelante (como el agregado de etilenglicol al agua de los radiadores de los automoviles en paises que deben soportar temperaturas bajo cero) 

Un ejemplo de osmosis es la difusión simple de fluidos a traves de cualquier membrana celular. Este fenomeno de osmosis ocurre por una diferencia de presion (en realidad, de concentracion dentro y fuera de la celula, lo que genera una presión que llamamos osmótica).... 

cuando calentamos algo en la estufa y lo que es calentado es por emplo una sopa, la sopa no es pura es uan mezcla por lo tanto la temperatura de ebullicion de la mezlca y de los componetes de la msima sera mayor a la de los componentes puros 

cuando metemos alimentos aque no son puros al congelador como las paletas de hielo y cualkier otra comida, la temperatura de fusion disminuye ya que no tenemos sustancias puras si no mezlcas

Un azeótropo es una mezcla líquida de dos o más componentes que poseen un único punto de ebullición constante y fijo, y que al pasar al estado vapor se comporta como un líquido puro, o sea como si fuese un solo componente. H2O-Etanol

H2O-Fenol

H2O-butanol

H2O- Nicotina

H2O-Trimetilamina

H2O-Glicerol

Los azeotropos mas abundantes son los que tienen minimos puntos de ebullición. Los azeotropos se separan con destilación fraccionada, presión reducida.

Unadisolución es ideal cuando todos sus componentes cumplen la “ley RAULT”

una disolución ideal es aquella que obedece a la Ley de Raoult, la cual establece que la presión de vapor del disolvente en la disolución es igual a la presión de vapor del disolvente puro multiplicada por la fracción mol del disolvente. 

COEFICIENTE DE ACTVIDAD

El coeficiente de actividad es un número que expresa el factor de actividad química de una sustancia en su concentración molar.

La ley de Raoult que para soluciones ideales establece que “la presión de Vapor de un componente de una mezcla es proporcional a la concentración de dicho componente y a la presión de vapor del componente puro”.

La Ley de Henry fue formulada en 1803 por William Henry y enuncia que, a una temperatura constante, la cantidad de gas disuelto en un

líquido es directamente proporcional a la presión parcial que ejerce ese gas sobre el líquido. Esta ley fue formulada para explicar la volatilidad de las sustancias, es decir la facilidad con que una sustancia disuelta en agua se transforma en gas y pasa a la atmósfera.

La regla de la palanca es el método empleado para conocer el porcentaje de fase sólida y líquida presentes en una aleación de una cierta concentración cuando se encuentra a una determinada temperatura.

Imagen 39. Elaboración propia.

El protocolo a seguir consiste en entrar en el diagrama de equilibrio de la aleación AB por la línea de concentración que deseamos analizar, línea vertical X y por la línea isoterma de la temperatura indicada, línea horizontal L-O-S.

La intersección de la isoterma con las líneas de liquidus y de solidus determina unos puntos de intersección, los puntos L y S.

La intersección de la isoterma con la línea de concentración de nuestra aleación determina el punto O.

Si proyectamos sobre el eje de concentraciones esos puntos de intersección se obtienen las concentraciones de la fase líquida, wL y de la fase sólida, wS, así como de la muestra que vamos a estudiar.

Una vez determinadas estas concentraciones, aplicando la regla de la palanca podemos obtener el porcentaje de cada una de las fases en las condiciones del problema.

 

También podemos calcular el porcentaje de una fase como la diferencia entre el 100% y el porcentaje de la otra fase.

La destilación es un método ampliamente utilizado para la separación de mezclas a base de las diferencias en las condiciones requeridas para cambiar la fase de los componentes de la mezcla.

La destilación simple se utiliza cuando la mezcla de productos líquidos a destilar contiene únicamente una sustancia volátil, o bien, cuando ésta contiene más de una sustancia volátil, pero el punto de ebullición del líquido más volátil difiere del punto de ebullición de los otros componentes en, al menos, 80 ºC.

10. DESTILACIÓN > 10.2 TIPOS DE DESTILACIÓN

ÍNDICE

10.2.1 Destilación simple

10.2.1.1 Destilación a presión atmosférica

10.2.1.2 Destilación a presión reducida

10.2.2 Destilación fraccionada

10.2.2.1 Destilación a presión atmosférica

10.2.2.2 Destilación a presión reducida

10.2.3 Destilación por arrastre de vapor

10.2.4 Destilación en horno de bolas

10.2.1 Destilación simple

La destilación simple se utiliza cuando la mezcla de productos líquidos a destilar contiene únicamente una sustancia volátil, o bien, cuando ésta contiene más de una sustancia volátil, pero el punto de ebullición del líquido más volátil difiere del punto de ebullición de los otros componentes en, al menos, 80 ºC.

El resultado final es la destilación de un solo producto, ya sea:

porque en la mezcla inicial sólo había un componente, o

porque en la mezcla inicial uno de los componentes era mucho más volátil que el resto

 

10.2.1.1 Destilación simple a presión atmosférica

La destilación a presión atmosférica es aquella que se realiza a presión ambiental.

Se utiliza fundamentalmente cuando la temperatura del punto de ebullición se encuentra por debajo de la temperatura de descomposición química del producto.

 

10.2.1.2 Destilación simple a presión reducida

La destilación a presión reducida o al vacío consiste en disminuir la presión en el montaje de destilación con la finalidad de provocar una disminución del punto de ebullición del componente que se pretende destilar.  

Se utiliza fundamentalmente cuando el punto de ebullición del compuesto a destilar es superior a la temperatura de descomposición química del producto.

Para llevar a cabo este tipo de destilación es necesario un sistema de vacío y un adaptador de vacío.

10.2.2 Destilación fraccionada

La destilación fraccionada se utiliza cuando la mezcla de productos líquidos que se pretende destilar contiene sustancias volátiles de diferentes puntos de ebullición con una diferencia entre ellos menor a 80 ºC.

Al calentar una mezcla de líquidos de diferentes presiones de vapor, el vapor se enriquece en el componente más volátil y esta propiedad se aprovecha para separar los diferentes compuestos líquidos mediante este tipo de destilación.

El rasgo más característico de este tipo de destilación es que necesita una columna de fraccionamiento.

La destilación fraccionada se puede realizar a presión atmosférica o a presión reducida, tal como se ha comentado para la destilación simple en el apartado anterior.

La destilación por arrastre de vapor posibilita la purificación o el aislamiento de compuestos de punto de ebullición elevado mediante una destilación a baja temperatura (siempre inferior a 100 ºC). Es una técnica de destilación muy útil para sustancias de punto de ebullición muy superior a 100 ºC y que descomponen antes o al alcanzar la temperatura de su punto de ebullición.

La destilación por arrastre de vapor es una técnica de destilación que permite la separación de sustancias insolubles en H2O y ligeramente volátiles de otros productos no volátiles. A la mezcla que contiene el producto que se pretende separar, se le adiciona un exceso de agua, y el conjunto se somete a destilación. En el matraz de destilación se recuperan los compuestos no volátiles y/o solubles en agua caliente, y en el matraz colector se obtienen los compuestos volátiles y insolubles en agua. Finalmente, el aislamiento de los compuestos orgánicos recogidos en el matraz colector se realiza mediante una extracción.

la destilación azeotrópica es una de las técnicas usadas para romper un azeótropo en la destilación. Una de las destilaciones más comunes con un azeótropo es la de la mezclaetanol-agua. Usando técnicas normales de destilación, 

Fundir incongruentemente significa tener un compuesto instable se descompone antes de alcanzar su pto de fusión, y por lo tanto no da un fundido igual a la composición inicial

Eutéctico es una mezcla de dos componentes con punto de fusión (solidificación) o punto de vaporización (licuefacción) mínimo, inferior al correspondiente a cada uno de los compuestos en estado puro. Esto ocurre en mezclas que poseen alta estabilidad en estado líquido, cuyos componentes son insolubles en estado sólido.

Dados un disolvente y un soluto insolubles en estado sólido, existe para ellos una composición llamada mezcla eutéctica en la que, a presión constante, la adición de soluto ya no logra disminuir más el punto de fusión. Esto hace que la mezcla alcance el punto de congelación (en caso de líquidos, licuefacción) más baja posible y ambos se solidifiquen a esatemperatura (temperatura eutéctica).

El análisis térmico es un conjunto de técnicas analíticas que estudian el comportamiento térmico de los materiales. Cuando un material se calienta o se enfría, su estructura y su

composición química pueden sufrir cambios tales como fusión, sublimación, solidificación, cristalización, descomposición, oxidación térmica o sinterización. En general estos cambios se pueden estudiar midiendo la variación de distintas propiedades de la materia en función de la temperatura, el tiempo y una atmósfera determinada.

Es cuando un líquido y un sólido reaccionan isotérmicamente para formar un nuevo sólido al enfriarse. Se representa como "líquido+sólido1=sólido2"