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Theodore L. Brown; H. Eugene LeMay,

Jr. y Bruce E. Bursten

QUMICA

LA CIENCIA CENTRAL11a edicin

John D. BookstaverSt. Charles Community College, Cottleville, MO

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1Propiedades de lasdisoluciones

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Disoluciones Disoluciones

Las disolucionesson mezclas homogneasde dos o ms sustancias puras.

n una disoluci!n, el solutose dispersa de"orma uni"orme en todo el disolvente.

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Disoluciones Disoluciones

Las "uerzasintermoleculares entre elsolutoy las part#culas del

disolventede$en ser losu"icientemente intensascomo para competir cona%uellas entre las

part#culas del soluto y las%ue hay entre laspart#culas del disolvente.

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Disoluciones &C!mo se "orma una disoluci!n'

( medida %ue se "orma una disoluci!n eldisolvente separa las part#culas de soluto ylas rodea o solvata.

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Disoluciones &C!mo se "orma una disoluci!n'

Si una sal i!nica essolu$le en agua, sede$e a %ue las

interacciones i!n)dipolo son losu"icientementeintensas parasuperar la energ#ade red del cristalsalino.

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Disoluciones Cam$ios de energ#a endisoluciones

*res procesosa"ectan los aspectosenergticos de la

disoluci!n+ La separaci!n de laspart#culas del soluto.

La separaci!n de las

part#culas deldisolvente.

-uevas interaccionesentre el soluto y eldisolvente.

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Disoluciones Cam$ios de energ#a endisoluciones

l cam$io deentalp#a del

proceso generaldepende del Hpara cada unade estas etapas.

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Disoluciones &or %u suceden losprocesos endotrmicos'

Las cosas no tiendena suceder

espontneamente/es decir, sinintervenci!n e0terna1a menos %ue se

disminuya la energ#adel sistema.

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Disoluciones &or %u suceden losprocesos endotrmicos'

Sin em$argo,sa$emos %ue en

algunos procesos,como la disoluci!nde -23-O4en agua,se a$sor$e calor, no

se li$era.

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Disoluciones La entalp#a es s!lo una partedel cuadro

La raz!n es %ue elaumento del

desorden oaleatoriedad/conocido comoentrop#a1 de un

sistema tiende adisminuir la energ#adel sistema.

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Disoluciones La entalp#a es s!lo una partedel cuadro

(s# %ue aun%ue laentalp#apuede

incrementarse, laenerg#a total delsistema puededisminuir si el sistema

se vuelve msdesordenado.

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Disoluciones (lumno, 5cuidado6

De$ido a %ue una sustancia desaparece

cuando llega a estar en contacto con undisolvente, no signi"ica %ue la sustancia sedisolvi!.

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Disoluciones (lumno, 5cuidado6

La disoluci!nes un cam$io "#sico 7puede recuperarse

el soluto original evaporando el disolvente. De no ser as#, la sustancia no se disolvi!, reaccion!.

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Disoluciones *ipos de disoluciones

Saturadas n una disoluci!n

saturada, el disolvente

contiene la mayorcantidad de solutoposi$le a esatemperatura.

l soluto disuelto esten e%uili$rio dinmicocon las part#culas delsoluto s!lidas.

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Disoluciones *ipos de disoluciones

So$resaturada n las disoluciones so$resaturadas, el disolvente

contiene ms cantidad de soluto de lo %ue esgeneralmente posi$le a esa temperatura.

stas disoluciones son inesta$les9 la cristalizaci!ngeneralmente se estimula adicionando :cristalsemilla; o raspando el lado del vaso de

precipitado.

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Disoluciones

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Disoluciones

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Disoluciones

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Disoluciones

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Disoluciones >ases en una disoluci!n

n general, lasolu$ilidad de los

gases en aguaaumenta con elincremento de masa.

Las molculas ms

grandes tienen"uerzas de dispersi!nms intensas.

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Disoluciones >ases en una disoluci!n

La solu$ilidad del#%uidos y s!lidos nocam$ia

aprecia$lementecon la presi!n.

La solu$ilidad de ungas en un l#%uido esdirectamenteproporcional a supresi!n.

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Disoluciones Ley de 2enry

Sg? kPg

Donde+

Sges la solu$ilidad delgas.

kes la constante de laley de 2enry para esegas en ese disolvente.

Pges la presi!n parcialdel gas so$re el l#%uido.

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Disoluciones *emperatura

or lo general, lasolu$ilidad de los

solutos s!lidos endisolventesl#%uidos aumentacon el incrementode temperatura.

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Disoluciones *emperatura

Lo opuesto esverdadero para losgases+ Las $e$idas suaves

car$onatadas son ms:$ur$u=eantes; si sealmacenan en elre"rigerador.

Los lagos clidostienen menos O@disuelto en ellos %uelos lagos "r#os.

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Disoluciones orcenta=e de masa

A de

masa ?de (

masa de ( en la disoluci!n

masa total de la disoluci!n B

t ill!

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Disoluciones artes por mill!ny partes por $ill!n

ppm ?masa de ( en la disoluci!nmasa total de la disoluci!n B

artes por mill!n /ppm1

artes por $ill!n /pp$1

BEmasa de ( en la disoluci!nmasa total de la disoluci!npp$ ?

< i! l /F1

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Disoluciones

moles de (total de moles en la disoluci!n

XA?

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M l lid d / 1

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Disoluciones

mol de solutoIg de disolvente

m ?

Molalidad /m1

Dado %ue los moles y la masanocam$iancon la temperatura, la molalidad/a di"erencia de la molaridad1 nodependede la temperatura.

C $i d l id d l lid d

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Disoluciones Cam$io de molaridad a molalidad

Si se conoce ladensidad de la

disoluci!n, puedecalcularse lamolalidad a partirde la molaridad y

viceversa.

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i! d

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Disoluciones resi!n de vapor

De$ido a la atracci!nintermolecular soluto)

disolvente, lasconcentraciones msaltas de solutos novoltiles di"icultan %ue

el disolvente escapeasu "ase de vapor.

i! d

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Disoluciones resi!n de vapor

or lo tanto, lapresi!n de vapor de

una disoluci!nesmenor %ue la deldisolvente puro.

L d H lt

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Disoluciones Ley de Haoult

PA?XAPAdonde+

XAes la "racci!n molar del compuesto (. PA es la presi!n de vapor normal de ( a esa

temperatura.

NOTA+ Jsta es una de esas ocasiones en las %ue%uisiera asegurarse de tener la presi!n de vapordel disolvente.

levaci!n del punto de e$ullici!n y

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Disolucioneslevaci!n del punto de e$ullici!n y

disminuci!n del punto de congelaci!n

Las interacciones solutono voltil)disolventetam$in ocasionan %uelas disoluciones tenganpuntos de e$ullici!nms altos y puntos decongelaci!n ms $a=os%ue el disolvente puro.

l i! d l t d $ lli i!

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Disoluciones levaci!n del punto de e$ullici!n

l cam$io en el punto dee$ullici!nes proporcionala la molalidad de ladisoluci!n+

Tb? Kb m

donde Kbes la constante

de la elevaci!n del puntode e$ullici!n molal, unapropiedad del disolvente.

Tbse adicionaal punto dee$ullici!n normal del disolvente.

l i! d l t d $ lli i!

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Disoluciones levaci!n del punto de e$ullici!n

l cam$io en el punto decongelaci!npuededeterminarse de "ormasimilar+

Tf? Kf m

(%u# Kfes la constante de

la disminuci!n del puntode congelaci!n molal deldisolvente.

Tfse sustraedel punto dee$ullici!n normal del disolvente.

levaci!n del punto de e$ullici!n y

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Disoluciones

Tb= K

bm

Tf? Kf m

levaci!n del punto de e$ullici!n ydisminuci!n del punto de congelaci!n

O$serve %ue enam$as ecuaciones,

Tno depende decul sea el soluto,s!lo de cuntas

art!culasse

disuelven.

ropiedades coligativas

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Disoluciones ropiedades coligativasde los electrolitos

Dado %ue estas propiedades dependen del nGmero depart#culas disueltas, las disoluciones de electrolitos/loscuales se disocian en la disoluci!n1 de$ieran de mostrar

cam$ios mayores%ue las de no electrolitos.

ropiedades coligativas

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Disoluciones ropiedades coligativasde los electrolitos

Sin em$argo, una disoluci!n B"de -aCl no mostrarel do$le del cam$ioen el punto de congelaci!n adi"erencia de lo %ue lo hace una disoluci!n B"demetanol.

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Disoluciones

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Disoluciones Nsmosis

(lgunas sustancias "orman mem$ranassemipermea$les%ue permiten %uealgunas part#culas pe%ueas las

atraviesen, pero $lo%uean part#culas msgrandes.

n los sistemas $iol!gicos, la mayor#a de

las mem$ranas semipermea$lespermiten%ue el agua las atraviese, pero nopermiten %ue lo hagan los solutos.

Nsmosis

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Disoluciones Nsmosis

n la !smosis e0iste movimiento neto del disolvente delrea de concentracin de! diso!vente "#s a!ta/concentraci$n del soluto ms ba%a1 a la de concentracinde! diso!vente "#s $a%a/concentraci$n del soluto msalta1.

resi!n osm!tica

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Disoluciones resi!n osm!tica

La presi!n re%uerida para detener la !smosis,conocida como presi!n osm!tica, , es+

nP?/ 1H* ? "H*

donde "es la molaridad de la disoluci!n.

Si la presi!n osm!tica es la misma en am$os lados deuna mem$rana /es decir, las concentraciones soniguales1, las disoluciones son isot!nicas.

Nsmosis en clulas sangu#neas

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Disoluciones Nsmosis en clulas sangu#neas

Si la concentraci!ndel soluto "uera de laclula es mayor %uela de adentro de laclula, la soluci!n eshipert!nica.

l agua "luir hacia"uera de la clula ysuceder crenaci!n.

Nsmosis en clulas

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Disoluciones Nsmosis en clulas

Si la concentraci!n delsoluto "uera de la clulaes menor %ue la deadentro de la clula, lasoluci!n es hipot!nica.

l agua "luir haciadentro de la clula ysuceder hem!lisis.

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Coloides en sistemas $iol!gicos

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Disoluciones Coloides en sistemas $iol!gicos

(lgunas molculastienen un e0tremopolar hidro"#lico/af!ncon el agua1 y une0tremo no polarhidro"!$ico/sin

afinidad con el agua1 .

Coloides en sistemas $iol!gicos

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Disoluciones Coloides en sistemas $iol!gicos

l estearatode sodio esun e=emplode esamolcula.

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sta o$ra est protegida por las leyes de derecho de autor y se proporciona

solamente para %ue la utilicen los instructores en la enseanza de sus cursos y en la

evaluaci!n del aprendiza=e de los estudiantes. -o se permiten la di"usi!n ni venta de

cual%uier parte de la o$ra /incluyendo en la Qorld Qide Qe$1, ya %ue as# se

destruir#a la integridad de sta. La o$ra y el material %ue de ella sur=a nunca de$ern

ponerse a disposici!n de los estudiantes, aun%ue a%u# se e0ceptGa a los instructores

%ue usen en sus clases el te0to %ue la acompaa. Se espera %ue todos los

receptores de la o$ra acaten tales restricciones, as# como %ue cumplan los

prop!sitos pedag!gicos y las necesidades de otros instructores %ue con"#an en

dichos materiales.

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