Disoluciones y sus propiedades fisicas

MINISTERIO DE EDUCACIÓN VICEMINISTERIO DE EDUCACIÓN DIRECCIÓN NACIONAL DE FORMACIÓN CONTINUA ESMA

Proyecto: FORMACIÓN DE DOCENTES Y TÉCNICOS DEL MINISTERIO DE EDUCACIÓN PARA EL DESARROLLO DE COMPETENCIAS DISCIPLINARES Y DIDÁCTICAS DE EITP.

 Presentación del formador.

Auto presentación de los participantes: nombre, centro educativo donde labora.  Inscripción en ficha de recolección de datos presentado por la implementadora. Entrega de los certificados del Módulo I a los participantes.

CIENCIAS DE LA TIERRA II

OBJETIVOS DEL MÓDULO Capacitar a los docentes en temas generales de mayor aplicación del estudio de la química, creando una base sólida del pensamiento de los enfoques más predominantes de esta ciencia, para fundamentarlos en un estudio más especializado y característico de las distintas áreas de las ciencias químicas.

OBJETIVOS DE LA UNIDAD

Conceptuar a las disoluciones por medio de sus componentes y características, para entender una de las formas en que se relaciona la materia cuando no reacciona entre sí.

La materia que encontramos en nuestra vida diaria, como el aire, el agua de mar y la arena, generalmente está formada por mezclas.

En ésta unidad estudiaremos las mezclas homogéneas, que son las llamadas disoluciones.

Cuando se piensa en disoluciones, por lo general se piensa en líquidos, como una disolución sal en agua, similar al agua de mar.

Sin embargo, las disoluciones también pueden ser sólidas o gaseosas.

Por ejemplo, la plata fina es una mezcla homogénea de aproximadamente 7% de cobre en plata, por lo que es una disolución sólida.

El aire que se respira es una mezcla homogénea de varios gases, por lo que el aire es una disolución gaseosa.

Qué es una disolución? 



La disolución es una mezcla homogénea formada por dos o mas sustancias que no reaccionan entre si.

Una disolución esta formada por : A- Soluto B- Solvente

Soluto: Es aquel componente de la disoluci贸n que se encuentra en menor cantidad (fase dispersa) y corresponde a la sustancia que se disuelve.

Solvente: Es aquel componente de la disoluci贸n que se encuentra en mayor cantidad (medio dispersante) y corresponde a la sustancia que disuelve al soluto.

Disoluci贸n = soluto(s) + solvente Solvente: componente mayoritario de disoluciones.

Soluto: componente minoritario de disoluciones

las las

RECESO

TIPOS DE SOLUCIONES Dependiendo de la naturaleza de la fase, disoluciones pueden ser: • Sólida • Liquida • Gaseosa

las

Los tres estados de la materia

Por lo menos en principio, todas las sustancias pueden existir en tres estados: sólido, líquido y gas. Como se muestra en las figuras siguientes, los gases difieren de los líquidos y sólidos en la distancia que media entre las moléculas.

Los tres estados de la materia En un s贸lido, las mol茅culas se mantienen juntas de manera ordenada, con escasa libertad de movimiento.

Los tres estados de la materia

Las moléculas de un líquido están cerca unas de otras, sin que se mantengan en una posición rígida, por lo que pueden moverse.

Los tres estados de la materia

En un gas, las moléculas están separadas entre sí por distancias grandes en comparación con el tamaño de las moléculas mismas.

CIENCIAS DE LA TIERRA II

TIPOS DE DISOLUCIONES TIPO DE DISOLVENTE DISOLUCIÓN

Líquida

Sólida

Líquido

Sólido

SOLUTO

EJEMPLOS

Liquido

Alcohol en agua, acetona en agua.

Sólido

Sal en agua, azúcar en agua.

Gas

Oxígeno en agua, bebidas gaseosas.

Sólido

Bronce, Latón, Vidrio, acero, oro 18K

Gas

Hidrógeno en platino.

Mercurio en plata (amalgama dental), Mercurio en Oro (amalgama de oro).

Líquido

Gaseosa

Gas

Gas

Todas las mezclas de gases.

Sólido

Polvo en el aire.

Líquido

Aire húmedo.

CIENCIAS DE LA TIERRA II

CIENCIAS DE LA TIERRA II

C en Fe (s贸lido en s贸lido) Metanotiol en propano (gas-gas)

Naftaleno en aire (s贸lido en gas)

Propiedades de las soluciones 1. Su composición química es variable.

2. Las propiedades químicas de los componentes de una solución no se alteran.

3. Las propiedades físicas de la solución son diferentes a las del solvente puro: la adición de un soluto a un solvente aumenta su punto de ebullición y disminuye su punto de congelación y disminuye la

presión de vapor de éste.

Características de las soluciones a) Son mezclas homogéneas

b) La cantidad de soluto y la cantidad de disolvente se encuentran en proporciones que varían entre ciertos límites. Normalmente el disolvente se encuentra en mayor proporción que el soluto, aunque no siempre es así. Ejemplo una solución de 50% etanol y 50% agua. c) Sus propiedades físicas dependen de su concentración: 

Disolución HCl (ácido clorhídrico) 12 mol/L Densidad = 1,18 g/cm3



Disolución HCl (ácido clorhídrico) 6 mol/L Densidad = 1,10 g/cm3

Características de las soluciones d) Sus componentes pueden separarse por cambios de fases, como la fusión,

evaporación,

condensación,

destilación,

cristalización

y

cromatografía. e) Tienen ausencia de sedimentación, es decir al someter una disolución a un proceso de centrifugación las partículas del soluto no sedimentan debido a que el tamaño de las mismas son inferiores a 10 Ángstrom (ºA ). f) Son totalmente transparentes, es decir, permiten el paso de la luz.

g) Sus componente no pueden separarse por métodos físicos simples

IMPORTANCIA

La materia se presenta con mayor frecuencia en la naturaleza en forma de soluciones, dentro de las cuales se llevan a cabo la gran mayoría de los procesos químicos. Muchas de estas mezclas son soluciones y todas ellas rodean a los seres vivos (agua de mar, de ríos, aire, suelo, sustancias comerciales, etac.) por lo que nuestra existencia depende de las mismas. En el interior de una persona existen soluciones tales como la saliva, sangre, orina, etc.

CIENCIAS DE LA TIERRA II

El Efecto Tyndall es el fenómeno que ayuda por medio de la dispersión de la luz a determinar si una mezcla homogénea es realmente una solución o un sistema coloidal, como suspensiones o emulsiones. Recibe su nombre por el científico irlandés John Tyndall.

RECORDEMOS LAS PROPIEDADES DE LAS DISOLUCIONES Presentan una sola fase, es decir, son homogéneas y su composición química es variable. Las propiedades químicas de los componentes no se alteran. Las propiedades físicas son diferentes a las del solvente puro (por ejemplo, la densidad).

La cantidad de soluto y la cantidad de disolvente se encuentran en proporciones que varían entre ciertos límites.

CIENCIAS DE LA TIERRA II

Sus componentes pueden separarse por cambios de fase como fusión, evaporación, condensación, destilación, cristalización, y también por cromatografía. Son totalmente transparentes, es decir, permiten el paso de la luz. Sus componentes no pueden separarse por métodos físicos simples como decantación, filtración, centrifugación, etc.

Si se dejan en reposo, las fases no se separan ni se observa sedimentación.

Almuerzo

Cuando un sólido iónico se disuelve en agua, los cationes y aniones se separan, dando lugar a iones hidratados. Cuando se disuelve un soluto molecular, las moléculas se integran en la disolución sin modificación: NaCl(s)  Na+(ac) + Cl-(ac)

Hidratación

CH3OH(l)  CH3OH(ac)

y

solvatación

DISOLUCION IÓNICA

CRISTAL

AGUA

Disolución covalente Los compuestos covalentes no son disociados, son solvatados en solución. Ejemplo azúcar de cocina C12H22O11 en agua

Azúcar

Agua

Los solutos solubles en agua se clasifican como: Electrolitos: Si se disocian en iones y sus disoluciones acuosas conducen la corriente eléctrica No electrolitos: Si no se disocian en iones y sus disoluciones acuosa no conducen la corriente eléctrica. Clasificación de los electrolitos: Electrolitos fuertes Electrolitos débiles Electrolitos fuertes: a) ácidos fuertes b) bases fuertes c) sales solubles

No electrolito

Electrolito dĂŠbil Electrolito fuerte

Proceso de disolución Cuando se disuelve un sólido o un líquido las unidades estructurales (iones o moléculas) se separan unas de otras y el espacio entre ellas es ocupado por una molécula del solvente.

Durante el proceso es necesario suministrar energía para vencer las fuerzas interiónicas o intermoleculares, la que es aportada por la formación de uniones entre partículas del soluto y moléculas del solvente. El proceso de disolución se lleva a cabo en tres etapas diferentes:

Proceso de disolución Etapa 1. Es la separación de las moléculas del disolvente. Etapa 2. Separación de las moléculas de soluto. Etapa 3. Las moléculas de soluto y solvente se mezclan. En

este proceso puede haber liberación de calor (proceso exotérmico) o absorción de calor (proceso endotérmico).

PROCESO DE DISOLUCIÓN

Cuando un sólido se disuelve en un líquido las partículas que lo forman quedan libres y se reparten entre las moléculas del líquido que se sitúan a su alrededor.

Sólido (NaCl)

Líquido (H2O)

Disolución

PROCESO DE DISOLUCIร N Fuerzas de atracciรณn 1. Atracciones disolvente-disolvente

2. Atracciones soluto-soluto

3. Atracciones disolvente-soluto

Habrรก disoluciรณn sรณlo si 3 es mayor que 1 y que 2

Ejemplo Si pones un gran cristal de sal en agua, verás que comienza a disminuir su tamaño ¿Qué ha ocurrido?

El continuo movimiento de las moléculas de disolvente causa una gran cantidad de choques con las partículas del sólido.

Además los iones que forman el cristal y las moléculas de agua se atraen mutuamente.

Las partículas de sal que han sido separadas, y que ahora están rodeadas por las de agua, se moverán al azar y chocarán con las más próximas.

Este movimiento desordenado llevará a las partículas de sal a difundirse por todo el volumen de la disolución.

Soluto

Solvente

El proceso de disolución puede suceder de dos formas:

Solvatación es el proceso en el cual un ión o molecula se rodea de moléculas de solvente (arregladas de manera específica para que exista atracción).

Hidratación es el proceso en el cual un ión se rodea de moléculas de agua (arregladas de manera específica para que exista atracción).

d-

d+

H2O 4.1

Soluto

Solvente

Entre más grande el ión o molécula, más moléculas de solvente se necesitan para solvatarlo.

Disoluci贸n liquida

Compuestos moleculares y su interacción con solventes ¿Por qué el alcohol se disuelve en agua?

Glucosa y agua

Constituyentes electrolĂ­ticos del sudor Agua

Sudor