SOLUCIONES

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SOLUCIONES

• Soluciones son mezclas homogeneas de dos o más
  sustancias donde los componentes están presentes
  como átomos, moléculas, o iones.
• Partículas en soluciones líquidas
• Son pequeñas y no se refleja la luz, por lo tanto
  las soluciones son transparentes (claras).
• están en movimiento constante.
• No se precipitan por la influencia de la fuerza
  de gravedad.
• Algunas soluciones pueden tener color.

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SOLUCIONES SOLVENTE y SOLUTO

• SOLVENTE DE UNA SOLUCION
• El solvente de una solución es la sustancia con
  la mayor concentración presente en la solución.
• SOLUTO DE UNA SOLUCION
• El soluto de una solución es la sustancia
  presente en una concentración menor a la del
  solvente. Una solución puede contener más de un
  soluto.

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ESTADOS FISICOS DE SOLUCIONES

• El estado físico de una solución (sólido,
  líquido, gas) es usualmente igual as del estado
  físico del solvente.

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SOLUBILIDAD

• La solubilidad de un soluto es la cantidad máxima
  del soluto que se puede disolver en una cantidad
  específica de solvente en unas condiciones
  específicas de temperatura y presión.

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SOLUBLE vs. INSOLUBLE

• SUSTANCIA SOLUBLE
• Este término es usado para describir una
  sustancia que se disuelve extensivamente en el
  solvente.
• SUSTANCIA INSOLUBLE
• Este término es usado para describir una
  sustancia que no se disuelve extensivamente en el
  solvente.

Sugar has limited solubility in water
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IMMISCIBLE

• Describe a líquidos que no son solubles entre
  ellos. No forman una solución..

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EJEMPLOS DE SOLUBILIDADES DE SOLUTOS A 0C
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EJEMPLOS DE SOLUBILIDADES DE SOLUTOS A 0C
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EFECTO DE LA TEMPERATURA EN LA SOLUBILIDAD
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PROCESO DE SOLUCION

• El proceso de solución envuelve las interacciones
  entre las moléculas del solvente y las partículas
  del soluto.
• Ejemplo de este proceso para un soluto iónico
  (NaCl) en agua.

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PROCESO DE SOLUCION

• SOLUTO IONICO SOLVENTE POLAR
• Cuando se disuelven cristales de Sal
• Cuando inicialmente un cristal iónico como NaCl
  es colocado en agua, los iones positivos y
  negativos solo son atraídos entre si. También las
  moléculas de agua están atadas entre si por
  enlaces de hidrógeno. Estos enlaces se tiene que
  romper para que el cristal se disuelva.
• Los iones negativos de cloro en la superficie son
  atraídos por iones positivos de sodio y por
  átomos positivos de hidrógeno de la molécula
  polar de agua.
• De igual manera, los iones positivios de sodio
  son atraídos por los iones de cloro y también por
  los átomos negativos de oxígeno en la molécula
  polar de agua.
• El que el cristal se disuelva dependerá de que
  furezas atractivas son más fuerte. Si las fuerzas
  internas iónicas en el cristal son más fuertes,
  el cristal no se disuelve. Esta situación ocurre
  cuando se forma un precipitado. Si las fuerzas de
  las moléculas polares de agua son mayores, el
  cristal se disuelve.

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PROCESO DE SOLUCION
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PROCESO DE SOLUCION

• Solubilidad de Solutos Polares en Solvente Polar
• Ammonia Disuelta en Agua
• Las moléculas polares de ammonia se disuelven en
  moléculas polares de agua. La mezcla es efectiva
  porque ambas moléculas interactúan através de
  enlaces de hidrógeno.

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PROCESO DE SOLUCION

• Solubilidad de Solutos Polares en Solvente Polar
• Alcohol Etanol Disuelto en Agua
• El grupo OH en alcohol es polar y se mezcla con
  las moléculas polares de agua através de la
  formación de enlaces de hidrógeno.
• Otras soluciones en esta clasificación son azucar
  en agua, alcoholes en agua, ácido acetico y ácido
  clorídico.

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PROCESO DE SOLUCION

• Solutos No Polares en Solventes Polares
• Varios gases como O2, N2, H2, CO2 no son muy
  solubles porque son no polares. Sabemos que hay
  oxígeno disuelto en agua lo suficiente para que
  los peces pueden respirar y sustraer el O2 .
  Bióxido de Carbono es soluble en agua. Esto lo
  observamos en botellas tapadas de refrescos
  carbonatados. Qué sucede cuando destapamos la
  botella? Qué sucede cuando dejamos la botella
  destapada por un largo período de tiempo?
• Los compuestos no polares más comunes son los
  hidrocarburos. Estos tienen muchos enlaces no
  polares como C-C and C-H. Hidrocarburos se
  encuentra presentes en aceites, grasas (fats),
  solventes en dry cleaning, turpentine, acetona
  y gasolina.

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PROCESO DE SOLUCION

• Solutos No Polares en Solventes No Polares
• Ambas moléculas contienen enlaces que no son
  altamente polarizados. Esto es, son enlaces
  débiles.
• Por lo tanto, estos se atraen entre si y se
  mezclan. No hay un dominio de los enlaces del
  soluto por el solvente y viceversa.
• El principio de Entropía ayuda a visualizar esta
  mezcla y formación de una solución.

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PROCESO DE SOLUCION

• Un soluto no se disuelve en un solvente si
• las fuerzas entre las partículas del soluto son
  tan fuertes que no se afectan por las
  interacciones con las partículas del solvente.
• las partículas del solvente están atraídas entre
  si más fuertemente que hacia las partículas del
  soluto.
• Una regla conocida para describir solubilidad
  es igual disuelve a igual (like dissolves
  like).
• Solventes Polares disuelven solutos polares o
  iónicos.
• Solventes No Polares disuelven solutos no polares
  o no iónicos.

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FACTORES QUE AYUDAN EN EL PROCESO DE DISOLUCION

• Reducir el tamaño del soluto (moler o
  pulverizar).
• Las partículas pequeñas proveen mayor área de
  superficie para interaccionar con el solvente y
  se disuelven más rápido que partículas grandes.
• Calentar el solvente.
• Las moléculas del solvente se mueven más rápido y
  chocan más frecuentemente con el soluto a altas
  temperaturas.
• Mover o agitar la solución.
• Ayuda a dispersar el soluto entre el solvente y
  promueve que el solvente no saturado interaccione
  con el soluto.

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CONCENTRACIONES EN SOLUCIONES

• La concentración de una solución representa una
  relación quantitativa referente a la cantidad de
  soluto contenido en cantidad específica de
  solución.
• Las unidades de concentración
• molaridad y porciento.

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MOLARIDAD

• La molaridad de una solución describe el número
  de moles def soluto contenido en un litro de
  solución.
• El cálculo matemático de la molaridad utiliza la
  siguiente ecuación

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EJEMPLOS PARA CALCULAR LA MOLARIDAD

• Ejemplo 1 Una muestra de cloruro de sodio
  (NaCl) pesa 5.5g. Esta cantidad se transfiere a
  un matraz volumétrico de 250-mL. Calcule la
  molaridad de la solución.

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EJEMPLOS PARA CALCULAR LA MOLARIDAD

• Ejemplo 2 9.45 g de alcohol metílico, CH3OH,
  fue disuelto en agua hasta completar 500 mL de
  una solución. Cuál es la molaridad de la
  solución?

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PORCIENTO PESO/PESO

• Porciento Peso/Peso, (w/w), es una concentración
  que relaciona la cantidad de masa de soluto en
  una cantidad de masa de solución. Las unidades
  de masa de soluto y solución tienen que ser las
  mismas.

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EJEMPLO DE PORCIENTO PESO/PESO

• Ejemplo Calcule el (w/w) de una solución que se
  preparó disolviendo 15.0 gramos de azucar de mesa
  en 100 mL of water. La densidad de agua es 1.00
  g/mL.
• La masa de agua que se usó es 100 grams porque
  según la densidad de agua, cada mL tiene una masa
  de 1.00 gramo. La masa de la solución es igual
  a la masa del agua más la masa de azucar (100
  15.0 115 grams).

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PORCIENTO PESO/VOLUMEN

• Porciento Peso/Volumen, (w/v), es una
  concentración que expresa el número de gramos de
  soluto contenidos en mL de solución. La masa del
  soluto debe de ser expresada en gramos y la
  cantidad de solución en mL.
• Se usa normalmente cuando el soluto es un sólido
  y el solvente más la solución resultante son
  lquidos.

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EJEMPLO DE PESO/VOLUMEN

• Ejemplo Calcule el (w/v) de una solución
  preparada al disolver 8.95 gramos de cloruro de
  sodio en suficiente agua para obtener una
  solución de 50.0 mL.

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VOLUME/VOLUME PERCENT

• Porciento Volumen/Volumen, (v/v), es una
  concentración que expresa el volumen de soluto
  líquido contenidos en volumen de solución. Las
  unidades de volumen deben de ser iguales para el
  soluto y la solución.

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VOLUME/VOLUME PERCENT EXAMPLE

• Ejemplo Una solución es hecha disolviendo 250
  mL de glycerina en suficiente agua para obtener
  1.50 L de solución. Calcule el (v/v) de la
  solución resultante.

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PREPARACION DE SOLUCIONES

• Soluciones de concentraciones conocidas
  usualmente se preparan de las siguientes maneras
  
• Método 1 la cantidad de soluto es medida usando
  una balanza o equipo volumétrico. El soluto se
  transfiere a un envase y se añade el solvente
  hasta alcanzar el volumen deseado.

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EJEMPLO DE PREPARACION DE SOLUCION

• Describa como se preparan 500 mL de una solución
  0.250 M NaCl. Cuántos gramos de Na Cl se
  necesitan?

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PREPARACION DE SOLUCIONES

• Método 2 una cantidad de solución con una
  concentración mayor es diluída con una cantidad
  apropiada de solvente para obtener una solución
  de menor concentración La siguiente ecuación se
  utliza para simplificar el cálculo
• (Cc)(Vc) (Cd)(Vd)
• Cc es la concentración de solución concentrada
  que va a ser diluída, Vc es el volumen de
  solución concentrada que se necesita, Cd es la
  concentración de la solución diluída, y Vd es el
  volumen de solución diluída.

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EJEMPLO DE PREPARACION SOLUCION

• Ejemplo Describa como preparar 250 mL de una
  solución 0.500 M HCl de una solución1.50 M HCl.
• Solución Cc 1.50 M, Cd 0.500 M, and Vd
  250 mL.
• La solución se prepara midiendo 83.3 mL de 1.50 M
  HCl y transfiriéndola a frasco volumétrico de 250
  mL. Luego se añade agua hasta llegar a la marca
  del envase.

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EJEMPLO DE ESTIOQUIOMETRIA EN SOLUTIONES

• Ejemplo Considere la siguiente ecuación.
• HCl(aq) NaOH(aq) NaCl(aq)
  H2O(l)
• Cuántos mL de una solución 0.100 M HCl
  reaccionarán con 25.00 mL de una solución 0.125 M
  NaOH?

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PROPIEDADES DE SOLUCIONES

• Agua pura no es un buen conductor de
  electricidad.
• Algunos solutos llamados electrolitos producen
  soluciones de agua que son buenos conductores de
  electricidad.
• Algunos solutos llamados noelectrolitos producen
  soluciones de agua que no son buenos conductores
  de electricidad.

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PROPIEDADES COLIGATIVAS DE SOLUCIONES

• Son propiedades que dependen de la concentración
  del soluto en la solución. Tres de estas
  propiedades son punto de ebullición, punto de
  congelamiento, presión osmótica.

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OSMOSIS Y PRESION OSMOTICA DE SOLUCIONES

• Osmosis
• Cuando soluciones con distintas concentraciones
  de soluto son separadas por una membrana
  semipermeable, el solvente tiende a fluir
  (migrar) a través de la membrana de la solución
  de menor concentración hacia la solución de mayor
  concentración.
• Cuando la solución de mayor concentración se
  somete a suficiente presión, el flujo osmótico
  del solvente hacia la solución puede ser
  detenido.
• La presión necesaria para prevenir el flujo
  osmótico del solvente hacia la solución se llama
  presión osmótica de la solución.
• Ejemplos de osmósis
• Las raíces de las plantas absorben agua del
  suelo. Muchas raíces finas componen mayor área de
  superficie.
• Agua entra y sale de las células en el cuerpo
  humano.

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OSMOSIS Y PRESION OSMOTICA DE SOLUCIONES
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OSMOSIS INVERSA DE SOLUCIONESReverse Osmosis
(RO)Método de filtración que se obtiene cuando
se aplica presión a un lado de la solución. El
resultado es que el soluto se queda en el lado
presurizado de la membrana y el solvente pasa al
otro lado de la membrana.Ejemplo Desalinización
de agua de mar
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DIALYSIS

• Una membrana dializadora es una membrana
  semipermeable con poros suficientemente grandes
  para permitir el paso de moléculas de solvente,
  otras moléculas pequeñas, e iones hidratados.
• Diálisis es el proceso de filtrar una solución.