SOLUCIONES QUIMICAS

Definición:

Se denomina solución química a una determinada mezcla homogénea entre dos o más sustancias.

La sustancia disuelta recibe el nombre de SOLUTO, generalmente el soluto se encuentra en menor cantidad dentro de la solución, y la sustancia en la cual es soluto se disuelve es conocida como el SOLVENTE.

Nota: las soluciones más importantes son las acuosas por lo tanto, el solvente más común es el agua.

Clases de soluciones:

Según su composición:

Según la cantidad de soluto:

· Diluidas: cuando contienen una pequeña cantidad de soluto, con respecto a la cantidad de solvente presente

· Saturadas: si la cantidad de soluto es la máxima que puede disolver el solvente a una temperatura dada

· Sobresaturada: si la cantidad de soluto es mayor de la que puede disolver el solvente a una temperatura dada. Este tipo de soluciones se consiguen cuando se logra disolver el soluto por encima de su punto de saturación y son muy inestables, por lo que, frecuentemente, el soluto en exceso tiende a precipitarse al fondo del recipiente

Proceso de Disolución

Disolución química:



En este caso, ocurre una reacción química entre soluto y solvente. Por ejemplo, cuando el zinc se disuelve en acido clorhídrico Zn2+, mientras que el hidrogeno se reduce. Como resultado de esta interacción, las sustancias en solución son diferentes a aquellas que intervinieron originalmente.









Disolución física:


En este caso no hay transformación de las sustancias involucradas, sino que la incorporación de soluto y solvente se lleva a cabo por fuerzas de atracción intermoleculares, como los puentes de hidrogeno o las interacciones dipolo-dipolo. Si el solvente es el agua, el proceso se denomina hidratación. Por ejemplo, al disolver cloruro en agua, este se ioniza, dando lugar a dos especies cargadas: el catión Na+ y el anión Cl-. Ambos iones se ven atraídos por los polos de las moléculas de agua, formando una especie de red.

Solubilidad

Existe un límite para la cantidad máxima de soluto soluble en un determinado solvente. A este valor que limita la cantidad de soluto que se puede disolver en determinada cantidad de solvente se le conoce como solubilidad, y se define como la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en una cantidad dada de un solvente, a una temperatura determinada.

Factores que determinan la solubilidad





· Naturaleza del soluto y del solvente:


Lo semejante disuelve lo semejante (la solubilidad es mayor entre sustancias cuyas moléculas sean análogas, eléctrica y estructuralmente) De acuerdo con esto, en el agua, que es una molécula polar, se pueden disolver solutos polares, como alcohol, acetona y sales inorgánicas. Así mismo, la gasolina debido al carácter apolar de sus moléculas, disuelve solutos apolares como aceite, resinas y algunos polímeros.



· Temperatura:


En general, puede decirse que a mayor temperatura, mayor solubilidad, sin embargo esta regla no se cumple en todas las soluciones como por ejemplo en los gases: al aumentar su temperatura suele disminuir su solubilidad, ya que al poseer mayor energía cinética, las moléculas del gas tienden a volatilizarse.



· Presión:


La presión no afecta demasiado la solubilidad de sólidos y líquidos, mientras que tiene un efecto determinante en la de los gases. Un aumento en la presión produce un aumento de la solubilidad de gases en líquidos. Esta relación es de proporcionalidad directa.

Concentración

La concentración de una solución expresa la cantidad de soluto presente en una cantidad dada de solvente o de solución.









Unidades de concentración:



1. Unidades Físicas

· Porcentaje referido a la masa: relaciona la masa del soluto, en gramos presente en una cantidad dada de solución.

% en masa del soluto = masa (g) del soluto / masa (g) de solución ∙ 100
Se expresa % p/p

· Porcentaje referido al volumen: se refiere al volumen de soluto, en mL, presente en cada 100 mL de solución.

% en volumen de soluto = volumen de soluto / volumen de solución ∙ 100
Se expresa en %v/v

· Porcentaje de masa-volumen: representa la masa de soluto (en g) por cada 100 mL de solución. Se puede calcular según la expresión:

% masa = masa de soluto / volumen solución ∙ 100
Se expresa en %p/v

· Partes por millón: mide las partes de soluto presentes en un millón de partes de solución. Para soluciones sólidas se utilizan, por lo regular las unidades mg/kg y para soluciones líquidas, mg/L

Ppm = mg de soluto / L, o bien, ppm = mg soluto / kg

Unidades Químicas



* Molaridad(M): es el número de moles de soluto disueltos en un litro de solución.

# moles de soluto
------------------- = M
Litros de solución

* Molalidad(m): indica la cantidad de moles de soluto presntes en un Kg de solvente.

#moles de soluto
---------------- = m
Kg de solvente

* Normalidad(N): relaciona el número de equivalentes-gramo de un soluto con la cantidad de solución.

Masa molecular del soluto
----------------------------- = equivalentes-gramo
# H+ (ácidos) o OH- (básicos)

# equivalentes-gramo de soluto
------------------------------ = N
volumen de solución (L)

Ejercicio 1