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DISOLUCIONES archivo del portal de recursos
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DISOLUCIONES VERDADERAS:
Son aquellas en que el diámetro de las partículas
es inferior a 10 ( ( (1(= 10 m).
Sí ( ( 0,1(>
( > 10 ( ( Disoluciones coloidales.
Sí ( ( ( >
0,1 ( ( Suspensiones.
DISOLVENTES:
Son aquellos compuestos
de la disolución cuyo estado físico inicial es el mismo que
el de la disolución final. En caso de que los dos tengan el mismo
estado físico disolvente es el de mayor cantidad.
Formulas que
se utilizan:
Gr (soluto) / l (disolución)
% peso = gr soluto / gr disolución * 100
% volumen = gr (s) / l (d) * 100
M = moles (s) / l (d) = (gr / Pmol) / V (d)
N = nº eq-gr (s) / l (d) = (gr / Peq) / V (d)
N = [gr / (Pmol / V)] / V (d)
M = moles (s) / Kg (D)
s ( soluto
d ( disolución
D ( disolvente
M ( molaridad
N ( normalidad
m ( molalidad
v ( valencia
nº de H en ácidos
nº
de OH en bases
(valencia
del metal: x nº de átomos de metal en sales)
SOLUBILIDAD:
Es el nº de gramos de sustancia (soluto), que como máximo
se puede disolver en una determinada cantidad de disolvente.
Depende
de la naturaleza del disolvente y del soluto, (semejante disuelve a semejante).
Depende También de la temperatura.
Los sólidos
por lo general se disuelven mejor en caliente que en frío,
lo cual indica que esas disoluciones son procesos endotérmicos, mientras
que los gases se disuelven mejor en frío que en caliente, lo cual
indica que son exotérmicos.
Si enfriamos en el punto b, se precipita la cantidad de soluto
b-a. En el punto H, la sal pierde total o casi totalmente el agua cristalizada,
(curva D) y no coexisten los dos compuestos.
C( Na Cl
LEY DE HENRY PARA LA DISOLUCION
DE GASES EN LIQUIDOS:
La concentración de un gas disuelto en un liquido es directamente proporcional a la presión parcial que dicho gas ejerce sobre el liquido a temperatura constante.
PROPIEDADES COLIGATIVAS:
Son aquellas que dependen del numero de partículas en disolución con independencia de la naturaleza de estas.
Presión osmótica: Es la presión que ejerce el soluto sobre el liquido.
(*V=n*R*T ( n/V=M ( (= M*R*T
(( presión osmótica en atmósferas.
V(
volumen de disolución en litros
n( nº de moles de soluto
R( cte. de los gases = 0,082 atm* l/(ºK*mol)
T( temperatura en
ºK
Ascensos ebulloscópicos y descensos crioscópicos:
Los disolventes puros a cada presión tiene una cierta temperatura
de fusión y de ebullición, si se les introduce un soluto aumenta
la temperatura de ebullición y disminuye la temperatura de congelación.
Las variaciones vienen dadas por:
(T=K*(nº de moles(s) / nº Kg (D))
Te=100+(t; Tc=0-(t(
para el agua.
K( cte. ebulloscópica o crioscópica (depende
del disolvente)
m ( molalidad
Presión de vapor de una disolución: Es la presión que ejerce el vapor en equilibrio con el liquido a una temperatura determinada. Al formar una disolución la presión de vapor de esta es inferior a la presión de vapor del disolvente puro.
Pvapor(d) = Po(D)*((D) (ley de Rault)
(P=Po*((s)
Po(D)(presión de vapor inicial del disolvente
((D)(
fracción molar del disolvente
((s)( fracción molar del
soluto
(P = P(D) – P(d)
FACTORES DE CORRECCION SEGÚN LAS SUSTANCIAS:
No se disocian: n(total)=n(soluto); n(nº de moles
Se
disocian parcialmente:
Se disocian totalmente:
Presión osmótica: (*V = n*i*R*T; (=M*i*R*T
Variaciones ebullo-crioscópicas: (T= K*m*i
Presión de
vapor: Pv(d)= Po(d)*[nd/(nd+nsi)]
DISOLUCIONES LIQUIDO-LIQUIDO:
Se denomina disolución ideal de dos líquidos a aquella que:
Se verifica sin variación de volumen.
Ni desprende ni se
absorbe calor al formar la disolución.
Los líquidos cumplen
la ley de Raoult.
Si el soluto y el disolvente son líquidos:
Pv(d)=PoA*(A+PoB*(B
Si la disolución es no hay limites de solubilidad. Es más
volátil la sustancia que tiene mayor presión de vapor, hierve
antes y por tanto su temperatura de ebullición es más pequeña.
Un liquido hierve cuando su presión de vapor se hace igual a la presión
atmosférica.
DISOLUCIONES N0-IDEALES;
Cuando al disolver dos sustancias las fuerzas de atracción
entre moléculas de la misma clase son más fuertes que entre
las moléculas de distinta clase, el proceso será endotérmico
y la presión de vapor aumentara con lo que tendremos una desviación
positiva de la ley de Raoult.
Cuando las interacciones son débiles
entre moléculas de la misma clase, tendremos un proceso exotérmico
y una desviación negativa de la ley de Raoult.
Estas disoluciones
no-ideales diluidas se aproximan en su comportamiento a la ley de Raoult.
El vapor tiene una composición distinta a la relación en la que se encuentran los líquidos A Y B, esto es, si a cada punto de la línea de presión de vapor le trazamos una horizontal (paralela al eje de composiciones, en la línea de condensación obtendremos un punto que nos dará la información referente a la composición del vapor.
PROCESO DE DESTILACION DE
UNA DISOLUCION IDEAL:
La disolución
se va hirviendo progresivamente y condensando de la misma forma, hasta obtener
el componente A puro. En estas disoluciones el vapor que se va obtener el
componente A puro. En estas disoluciones el vapor que se va obteniendo es
más rico en el componente más volátil, o sea en el
que mayor presión de vapor tiene y menor temperatura de ebullición.
El vapor que se va condensando es el destilado y el liquido que queda
es el residuo. Cuando hablamos de residuo nos referimos al primer residuo
que resulta de la primera ebullición.
El residuo será
cada vez más rico en el componente menos volátil, y su temperatura
de ebullición sé ira cada vez mas alta.
En las destilaciones
ideales se obtiene en el destilado el componente más volátil
(mayor presión de vapor) y en el residuo el componente menos volátil
(menor presión de vapor).
DISOLUCION REAL CON DESVIACION POSITIVA:
El estudio de la disolución es el mismo salvo la
diferencia de que aparece en la disolución una mezcla llamada zeotrópica
en la cual las concentraciones de vapor y liquido son las mismas y entonces
se detiene el proceso. El punto en el cual aparece la mezcla azeotrópica
se llama punto azeotropo.
Si empezamos la destilación a la derecha
de la mezcla azeotrópica obtendremos un destilado que no podrá
ser A puro, pero en el residuo obtendríamos el componente B puro.
Si partimos a la izquierda de la mezcla azeotrópica obtendremos en
el residuo el componente A puro y en el destilado la mezcla azeotrópica.
La mezcla azeotrópica hierve a una temperatura inferior a la del
componente más volátil, esto es, su presión de vapor
es mas alta que la de cualquiera de los dos componentes (no ocurre así
en las ideales, que su presión de vapor es intermedia entre las presiones
de vapor de los dos componentes).
La composición de la mezcla
azeotrópica cambia si cambia la presión exterior, pudiendo
incluso a desaparecer dicha mezcla. Esto ocurre porque la temperatura
de ebullición depende de la presión exterior.
Se obtiene
puro el componente que esta en mayor proporción que en la mezcla
azeotrópica.
Las mezclas azeotrópicas no cambian de temperatura
de ebullición con el tiempo.
DISOLUCION REAL CON DESVIACION NEGATIVA:
LIQUIDOS INMISCIBLES:
En los líquidos inmiscibles se tienen dos capas o
fases y la presión de vapor de la disolución es igual a la
suma de las presiones de vapor de los dos fluidos.
La temperatura de
ebullición no dependerá de la proporción de los líquidos
sino que es siempre la misma si no variamos la presión. A lo largo
del proceso (calentamiento) es constante y es inferior a temperatura de
ebullición de cualquiera de los dos componentes.
Cuando se adiciona
un soluto a una disolución de este tipo, el soluto se reparte de
forma que cumple la ley de Henry, que dice que el coeficiente de las concentraciones
de soluto en los líquidos es constante (C1/C2)=K
MEZCLAS EUTECTICAS:
El punto E tiene un grado de libertad.
La temperatura de solidificación
es mínima y constante así como inferior a cualquiera de las
temperaturas de solidificación de ambos sólidos.
OTROS DETALLES:
Isotónica(igual presión osmótica.
Hipotónica(menor
presión osmótica.
Hipertónica(mayor presión
osmótica.
Los componentes orgánicos no se ionizan excepto los ácidos.
En un recinto que tengamos en disolución agua con CO , y en el exterior
gas CO complementando la totalidad del volumen, al dejar escapar el
gas, el que estaba en disolución tiende a equilibrar presiones y
se hace más volátil por lo que comienza a burbujear la disolución.
Se sigue el mismo tratamiento que en el caso
Anterior, solo que ahora
Cambiaran las obtenciones en destilado y residuo.
Mezcla azeotrópica
en el residuo.
Si tenemos dos sólidos y calentamos hasta tener una mezcla fundida dejando luego enfriar, obtendremos una mezcla llamada eutéctica y que tiene las características que representa la gráfica.