09 soluciones ii 04 04 05

Figure 4.9A pipet is a n ac c ura te mea ns of transf erring a fi xed vol ume of solution. Here, a solution contai ning a reac ta nt is be inga dded to a rea ction vessel .

Propiedades de las soluciones

Cátedra de Química General e Inorgánica

4 de abril 2005

Ejemplo de soluciones

Estado de la Estado del Estado del Ejemplo

solución disolvente soluto

GAS GAS GAS AIRE

LÍQUIDO LÍQUIDO GAS O2 en H2O

LÍQUIDO LÍQUIDO LÍQUIDO ROH en H2O

LÍQUIDO LÍQUIDO SÓLIDO SAL en H2O

SÓLIDO SÓLIDO GAS H2 en Pd

SÓLIDO SÓLIDO LÍQUIDO Hg en Ag

SÓLIDO SÓLIDO SÓLIDO Ag EN Au

Disolución de gases en líquidos

La solubilidad disminuye con la temperatura.

Mayor presión

Mínimas interacciones soluto-soluto

La solubilidad aumenta con la presión.

Disolución de gases en Disolución de gases en líquidoslíquidos

Todos los gases en agua se disuelven liberando calor.

CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g)

CO2 (g) + H2O (l) Solución + q

Disolución de gases en líquidos

Ley de Henry

S = kH . P

•Se cumple para gases que no reaccionan con el solvente.

Solubilidad de Gases

Aplicación de la ley de Henry

¿Que pasa cuando destapo una gaseosa?

El aire y CO2 esta a una P saturada de

vapor de agua.

CO2(g) + H2O H2CO3

Cuando se destapa, la P de CO2 cae a 0,03

atm, la solubilidad y por lo tanto el CO2

que sobre se escapa de la solución.

Gases - Solubilidad

Solubilidad del CO2 es 33 mM a 25°C y 1 atm

Solubilidad del O2 es 0.014 mM a 25°C y 1 atm

Aplicación de la ley de Henry

Hb + 4 O2 Hb (O2)4CH3

OH

OH3C - C -H

CH3

SO2= 1,4 x 10-5 mol/L

Relación entre la solubilidad de un gas y la temperatura

Ejemplo de soluciones

Estado de la Estado del Estado del Ejemplo

solución disolvente soluto

GAS GAS GAS AIRE

LÍQUIDO LÍQUIDO GAS O2 en H2O

LÍQUIDO LÍQUIDO LÍQUIDO ROH en H2O

LÍQUIDO LÍQUIDO SÓLIDO SAL en H2O

SÓLIDO SÓLIDO GAS H2 en Pd

SÓLIDO SÓLIDO LÍQUIDO Hg en Ag

SÓLIDO SÓLIDO SÓLIDO Ag EN Au

Ejemplo de soluciones

Estado de la Estado del Estado del Ejemplo

solución disolvente soluto

GAS GAS GAS AIRE

LÍQUIDO LÍQUIDO GAS O2 en H2O

LÍQUIDO LÍQUIDO LÍQUIDO ROH en H2O

LÍQUIDO LÍQUIDO SÓLIDO SAL en H2O

SÓLIDO SÓLIDO GAS H2 en Pd

SÓLIDO SÓLIDO LÍQUIDO Hg en Ag

SÓLIDO SÓLIDO SÓLIDO Ag EN Au

. Diagrama de fase del agua

Punto

triple

o

Sólido

Sólido, líquido y vapor en equilibrio

Sólido y vapor en equilibrio

Líquido y vapor en

equilibrio

Sólido y líquido en equilibrio

Temperatura

Presión de vapor

Punto critico

Pres

ión

GasLíquidoSólido

GasLíquidoSólido

Mezclas

Propiedades de las soluciones

Mezclas

HeterogéneasHomogéneas(soluciones)

Soluto-Solvente

Propiedades coligativas

Las propiedades macroscópicas de las soluciones, denominadas propiedades coligativas, sólo

dependen del número de partículas del soluto disueltas,

independientemente de la especie química.

Propiedades coligativas

•Descenso de la presión de vapor

•Presión osmótica

•Descenso crioscópico

•Ascenso ebulloscópico

Propiedades coligativas

•Descenso de la presión de vapor

•Presión osmótica

•Descenso crioscópico

•Ascenso ebulloscópico

Presión de vapor

La presión de vapor es la presión

ejercida por su vapor cuando el

vapor y el líquido se encuentran en

equilibrio dinámico a una temperatura

dada.

Observe la diferencia de presión que indica la columna de mercurio.

Presiónde vapor

Ley de Raoult

P1 = P° 1

La presión de vapor del solvente en presencia de un soluto es proporcional a la

fracción molar del solvente.

Una solución que cumple la ley de Raoult a cualquier concentración es una solución

ideal.

Ley de Raoult

Pre

sió

n d

e va

po

r

1

P°

disolvente

P1 = P° 1

Ley de Raoult P1 = P* 1

Fracción molar de A, A

Pre

sión

PA, puro

PB, puro

Desviaciones de la Ley de Raoult

Desviación positiva

A-B < A-A ó B-B

Desviación Negativa

A - B > A-A ó B-B

Comienzo Más tarde

Descenso de la presión de vapor

Descenso de la presión de vapor

A partir de: P1 = P° 1

P = P° - P1 = P° 2

(Ley de Raoult)

P = P° 2

Propiedades coligativas

•Descenso de la presión de vapor

•Presión osmótica

•Descenso crioscópico

•Ascenso ebulloscópico

Ascenso ebulloscópico

Te = Tf - Ti = ke m

Te = ke mke = Constante molal de

ascenso ebulloscópico

Unidades = ° / molalidad

= kg ° / mol

Descenso crioscópico

Tf = Ti - Tf = kf m

Tf = kf m

Temperatura (°C)

Pre

sió

n (

atm

)

Vapor

Líquido

Hielo

0 100 110

1

Agua

Solución 1

- 0,5 Te Tc

Temperatura (°C)

Pre

sió

n (

atm

)

Vapor

Líquido

Hielo

0 100 374

1

Agua

Solución 1

Solución 2

Descenso crioscópico

T = Ti - Tf = kf m

T = kf m

kf = Constante molal de descenso crioscópico

Unidades = ° / molalidad = kg ° / mol

Descenso crioscópico

T = Ti - Tf = kf m

kf W2 1000

PM2 W1 T =

Propiedades coligativas

•Descenso de la presión de vapor

•Presión osmótica

•Descenso crioscópico

•Ascenso ebulloscópico

ÓsmosisÓsmosis

El flujo de solvente desde una solución diluida hacia una solución más concentrada a través de una membrana semipermeable recibe el nombre

de ósmosis.

Una membrana semipermeable permite el pasaje de solvente y no de solutos.

Soluto Solvente

Membrana semipermeable

Disolvente

Presión =

Disolución

Membrana semipermeable

Niveles iguales

Presión osmótica

Es la presión necesaria para detener el flujo de solvente.

Presión osmótica

n R T V =

W2 R T

PM2V =

C R T =

Ecuación de van’t Hoff

Soluto Concentración de las soluciones

0,001 m 0,01 m

Sacarosa 0,00186 0,0186

NaCl 0,0036 0,036

AlCl3 0,0079 0,079

Descenso crioscópico para algunas soluciones acuosas

NaCl (s) Na+ (ac) + Cl- (ac)

Disoluciones de sólidos iónicos en líquidos

Propiedad coligativa experimental

Propiedad coligativa teóricai =

Factor i de Van’t Hoff

Soluto Concentración de las soluciones

0,001 m 0,01 m

NaCl 1,97 1,94

MgSO4 1,82 1,53

K2SO4 2,84 2,69

AlCl3 3,82 3,36

Factor i de Van’t Hoff para distintos solutos en solución acuosa

Tonicidad de las solucionesPropiedad de la membrana en el sentido de dejar pasar el solvente y no el soluto.

Se clasifican en:

•Isotónicas

•Hipotónicas

•Hipertónicas

Solución isotónicaSolución hipotónica Solución hipertónica

No hemólisisSoluciones isotónicas

Glucosa300 mOsm

NaCl 150 mM300 mOsm ó

Agua destilada

Hemólisis instantáneaSolución hipotónica

Hemólisis en 1 horaSolución hipotónica

NaCl 100 mM200 mOsm

Glucosa600 mOsm

NaCl 300 mM600 mOsm ó

CrenaciónSoluciones hipertónicas

Hemólisis (5 min)Soluciones hipotónicas

Isoosmóticas (Membrana deja pasar solvente)

Etanol 300 mM300 mOsm

Urea 300 mM300 mOsm ó

En los preparados farmacéuticos las drogas se consideran de la misma manera que hemos considerado la

urea o el etanol ‘permeables’ (además considerando su baja

concentración).

Urea 300 mMNaCl 145 mM

No hemólisisSoluciones isotónica

e hiperosmótica

Efecto protector del NaCl en la preparación de inyectables

BibliografíaBibliografía

• Atkins P.W, Jones L. Química . 3ra edición. Ed Omega. 1999. Capítulo 12.

• Chang. Química. Ed Mc Graw Hill. Capítulo sexta edición 12

Algunos sitios de interésAlgunos sitios de interés

•La crisis del agua http://www.choike.org/nuevo/informes/676.html

•Agua en Martehttp://photojournal.jpl.nasa.gov

•Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologíahttp://www.conicet.gov.ar

Ascenso ebulloscópico

T = Tf - Ti = ke m

ke W2 1000

PM2 W1 T =