Sistemas de dispersion

TEMA 3

Naturaleza y propiedades generales de

sólidos, líquidos y gases

QUÍMICA

Prof. Fredy Rodríguez

Naturaleza y propiedades generales Naturaleza y propiedades generales de los sólidosde los sólidos

Naturaleza y propiedades generales Naturaleza y propiedades generales de los sólidosde los sólidos

Propiedades Macróscopicas: Naturaleza Partículas:

Iones Átomos Moléculas

FuerzasForma y Volúmenes propiosIncomprensiblesNo fluyen

Nodos o Nudos: Celdas Unitarias: Red o Retículo Cristalino

Estructura Interna: Regular/ Tridimensional: Forma externa

característica (Cristalografía)

Contacto

Fuerzas Atractivas

Tipos de SólidosTipos de Sólidos

Sólido AmorfoSólido Amorfo

Sólido CristalinoSólido Cristalino

Sólidos AmorfosSólidos Amorfos

Sin retículo Sin forma geométrica definida Partículas al azar PF no definido Ejemplos: Vidrio, Caucho, Alquitrán,

Plásticos

Sólidos Cristalinos o Sólidos Cristalinos o VerdaderosVerdaderos

Con RetículoForma geométrica definida

PF definido

Sólidos Cristalinos o Sólidos Cristalinos o VerdaderosVerdaderos

Naturaleza y Propiedades Generales Naturaleza y Propiedades Generales de los Líquidosde los Líquidos

Naturaleza y Propiedades Generales de los Gases

Moléculas no unidas poseen libertad de movimiento.

Fuerzas de V der W nula cuando las moléculas están separadas.

Sin forma adquieren la forma del recipiente.

Sin tamaño ocupan el volumen del recipiente.

Las moléculas ejercen presión sobre las paredes del recipiente.

La presión de un gas se debe a choques y rebotes de las moléculas con las paredes.

Si P V.P V. Si P V.P V.

Si Si TT VV

Naturaleza y Propiedades Generales de los Gases

VV depende depende

de la de la PP

VV depende depende

de la de la TTTodos los gases se comportan así, esto se describe por las LEYES DE LOS GASES IDEALES que maneja V, P, T y número de moléculas.

ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES P . V n . R . T

Interconversión Líquido - Gas

Presión de vapor (t°C) Presión de los vapores en equivalencia con el líquido

T°C Naturaleza Líquido Velocidad de evaporación = veloc. Condensación

Punto de Ebullición Punto de Fusión

PUNTO DE FUSIÓN Y PUNTO DE PUNTO DE FUSIÓN Y PUNTO DE EBULLICIÓNEBULLICIÓN

• Propiedades características de las sustancias que Propiedades características de las sustancias que nos permite identificarlas.nos permite identificarlas.

Temperatura que permanece Temperatura que permanece constante mientras el sistema constante mientras el sistema

cambia de estado LÍQUIDO a estado cambia de estado LÍQUIDO a estado GASEOSO. Depende de la presión GASEOSO. Depende de la presión

del sistemadel sistema..

Temperatura que permanece constanteTemperatura que permanece constantemientras el sistema cambia de estadomientras el sistema cambia de estado

SÓLIDO a estado LÍQUIDO. Depende de laSÓLIDO a estado LÍQUIDO. Depende de lapresión del sistema.presión del sistema.

PUNTO DE PUNTO DE FUSIÓNFUSIÓN::

PUNTO DE PUNTO DE EBULLICIÓNEBULLICIÓN::

CAMBIOS DE ESTADOCAMBIOS DE ESTADO

S Ó L I D OS Ó L I D O L Í Q U I D OL Í Q U I D O G A S E O S G A S E O S OO

Sublimación

fusión vaporización

Deposición

solidificación condensación

TEMA 3

Sistemas dispersos

QUÍMICA

Sistemas Dispersos

Sol (sol .+ líq.)Emulsión (líq. + líq.)Gel (retículo +

líquido)Aerosol:

Niebla (líq. + gas) Humo (sólido +

gas)

Fenómenos Tyndall Fenómenos Tyndall Mov. Browniano Sedimentación

Abierto: ctes. de Convección

Aislado: gradación: Gravedad Mov. Browniano

Tipos de sistemas Tipos de sistemas coloidalescoloidales

Sistemas Dispersos

Dispersiones coloidales o Dispersiones coloidales o coloidescoloides

CaracterísticaCaracterísticass

1- Efecto Tyndall1- Efecto Tyndall

2- Movimiento Browniano2- Movimiento Browniano

Choque de las partículas contra las moléculas de la fase dispersora, evita que se depositen en el

fondo.

CaracterísticaCaracterísticass

3- 3- AdsorciónAdsorción

4- Tienen carga 4- Tienen carga eléctricaeléctrica

-+

+

+ +

++--

--

-++

+ +

+

-

----

+

- ---

Adhesión de partículas a la superficie. Responsable de la estabilidad y la carga.

Por adsorción selectiva de partículas cargadas o por disociación de macromoléculas.

Les da estabilidad y les permite su separación por electroforesis.

TEMA 3

Disoluciones

QUÍMICA

Sistemas Sistemas HomogéneosHomogéneos

Ejemplo:Ejemplo: Agua salada Agua salada

No se observan ni con M.E.No se observan ni con M.E.

Menores a 10Menores a 10-7-7 centímetroscentímetros

Formados por:

SolutoSoluto Se halla en menor proporción.

SolventeSolvente Se halla en mayor proporción.

+

Agua salada

Concentración

FÍSICAS FÍSICAS

Se refiere a la cantidad de soluto que hay en una determinada

cantidad de solvente o solución.

QUÍMICASQUÍMICAS

Se expresa en unidades:

UNIDADEUNIDADES S

FÍSICASFÍSICAS

PORCENTAJE PESO EN PESO PORCENTAJE PESO EN PESO %P/P%P/P

UNIDADEUNIDADES S

QUÍMICAQUÍMICASS

MOLALIDAD (m) MOLALIDAD (m)

FRACCIÓN MOLAR (X)FRACCIÓN MOLAR (X)

PORCENTAJE PESO EN VOL. PORCENTAJE PESO EN VOL. %P/V%P/V PORCENTAJE VOL. EN VOL. %V/VPORCENTAJE VOL. EN VOL. %V/V

MOLARIDAD (M) MOLARIDAD (M)

NORMALIDAD (N) NORMALIDAD (N)

UNIDADES FÍSICASUNIDADES FÍSICAS PORCENTAJE PESO EN PESO PORCENTAJE PESO EN PESO %P/P%P/P

““Masa en gramos de soluto por cada 100 gramos de Masa en gramos de soluto por cada 100 gramos de solución.” solución.”

% P/P = Masa de soluto (g) 100 g de solución

Por ejemplo: Na (OH) al 10% contendrá 10 gramos del hidróxido Por ejemplo: Na (OH) al 10% contendrá 10 gramos del hidróxido por cada 100 gramos de solución.por cada 100 gramos de solución.

UNIDADES FÍSICASUNIDADES FÍSICAS PORCENTAJE PESO EN VOL %P/VPORCENTAJE PESO EN VOL %P/V

““Masa en gramos de soluto por cada 100 mL de Masa en gramos de soluto por cada 100 mL de solución.” solución.”

% P/V = Masa de soluto (g) 100 mL de solución

Por ejemplo: CaClPor ejemplo: CaCl22 al 5% P/V contendrá 5 gramos de la sal por al 5% P/V contendrá 5 gramos de la sal por

cada 100 mL de solución.cada 100 mL de solución.

UNIDADES FÍSICASUNIDADES FÍSICAS PORCENTAJE VOL EN VOL %V/VPORCENTAJE VOL EN VOL %V/V

““Volumen de soluto por cada 100 mL de solución.” Volumen de soluto por cada 100 mL de solución.”

% V/V = Volumen de soluto (mL) 100 mL de solución

Por ejemplo: Etanol al 25% V/V contendrá 25 mL de etanol por Por ejemplo: Etanol al 25% V/V contendrá 25 mL de etanol por cada 100 mL de solución.cada 100 mL de solución.

UNIDADES QUÍMICASUNIDADES QUÍMICAS

MOLALIDAD (m) MOLALIDAD (m)

““Número de moles de soluto por cada kilogramos de Número de moles de soluto por cada kilogramos de solvente.” solvente.”

m = moles de soluto 1000 g de solvente


MOLARIDAD (M) MOLARIDAD (M)

““Número de moles de soluto por cada litro de solución.” Número de moles de soluto por cada litro de solución.”

M = moles de soluto 1000 mL de solución

Por ejemplo: NaCl 2 M contendrá 2 moles de NaCl por litro de Por ejemplo: NaCl 2 M contendrá 2 moles de NaCl por litro de solución.solución.


NORMALIDAD (N) NORMALIDAD (N)

““Número de equivalentes-gramo de soluto por cada litro Número de equivalentes-gramo de soluto por cada litro de solución.” de solución.”

N = nº eq-g de soluto 1000 mL de solución

Por ejemplo: HCl 2 N contendrá 2 equivalentes-gramo de HCl por Por ejemplo: HCl 2 N contendrá 2 equivalentes-gramo de HCl por litro de solución.litro de solución.


FRACCIÓN MOLAR (X) FRACCIÓN MOLAR (X)

““Número de moles del componente A por la suma del Número de moles del componente A por la suma del número de moles total de la solución.” número de moles total de la solución.”

X = moles de A moles totales

SOLUBILIDADSOLUBILIDAD

Es la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en una cantidad dad

de solvente, a una Temperatura determinada

La solución que se obtiene en estas condiciones se denomina solución solución

saturadasaturada

La solubilidad se expresa en general en La solubilidad se expresa en general en gramos de soluto por 100 gramos de gramos de soluto por 100 gramos de

disolvente.disolvente.

Las Curvas de Solubilidad muestran las variaciones

de solubilidad con la temperatura


No SaturadasNo Saturadas Contienen menor cantidad de soluto que el que Contienen menor cantidad de soluto que el que

puede haber en una solución saturadapuede haber en una solución saturada..

DisolucionesDisoluciones

SaturadasSaturadasContienen la máxima cantidad de soluto que un Contienen la máxima cantidad de soluto que un disolvente puede disolver, a una temperatura disolvente puede disolver, a una temperatura

constante.constante.

SobresaturadasSobresaturadas Contienen más soluto que el que puede haber en Contienen más soluto que el que puede haber en

una solución saturadauna solución saturada..


Sólido en líquidoSólido en líquido

Líquido en líquidoLíquido en líquido

Gas en líquidoGas en líquido


Los sólidos se disuelven por medio de una DIFUSIÓN del sólido, el cual se rodea de

moléculas del disolvente.Factores que favorecen la solubilidad:•El de la superficie del sólido la solubilidad.

•La agitación acelera el proceso de disolución.

•La presión no modifica mayormente la solubilidad.


Factores que favorecen la solubilidad:

• Temperatura (coeficiente térmico de solubilidad).

a) Si durante la disolución de un compuesto se absorbe calor (calor de disolución -)Proceso endotérmico

ST + SV + CALOR ₌ SN

En estos sistemas al la temperatura la solubilidad.



• Temperatura (coeficiente térmico de solubilidad).

b) Si durante la disolución de un compuesto se desprende calor (calor de disolución +)Proceso exotérmico

ST + SV ₌ SN + CALOR

En estos sistemas al la temperatura la solubilidad.


Pueden ocurrir tres casos:

• Que sean completamente miscibles ( no existe punto de saturación).

• Que sean parcialmente miscibles. (se disuelven hasta un cierto grado y ocurre la saturación). agua + éter etílico.• Que sean inmiscibles.



• T : Al variar la T, varía la solubilidad en diferentes direcciones en líquidos parcialmente miscibles .

• P : Al variar la P no se modifica la solubilidad.


Velocidad de disolución

Velocidad deescape

EQUILIBRIO

SOLUCIÓN SATURADA

SOLUBILIDAD



• T : Al la temperatura la solubilidad.

“ Debido a que aumenta la energía cinética de las moléculas del gas disueltas y esto favorece que se

escapen del líquido.”

• P : Al P la solubilidad. “ Debido a que aumenta el número de colisiones del gas

con la superficie y aumenta la velocidad de captura.”


LEY DE HENRY

““LA SOLUBILIDAD DE UN GAS DISUELTO EN UN LA SOLUBILIDAD DE UN GAS DISUELTO EN UN LÍQUIDO ES PROPORCIONAL A LA PRESIÓN PARCIAL LÍQUIDO ES PROPORCIONAL A LA PRESIÓN PARCIAL

DEL GAS SOBRE EL LÍQUIDO.”DEL GAS SOBRE EL LÍQUIDO.”

X k P

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