Indice1. Introducción general 2. Solubilidad 3. Propiedades físicas de las disoluciones 4. Concentración de una solución 5. Conclusión 6. Bibliografía
1. Introducción general
Este trabajo tiene como objetivo primordial el investigar acerca de las disoluciones que son un tema muy importante en la materia de química, y no solo en esta materia si no que este tema afecta también a otras materias aunque sea indirectamente. En este trabajo se verán las principales características de las disoluciones, como la solubilidad, las propiedades físicas de las disoluciones, la concentración de una solución, las disoluciones sólidas, líquidas y gaseosas, y finalmente el efecto de la temperatura y finalmente la presión en la solubilidad de los líquidos y gases. Este trabajo cuenta con una introducción general del tema que habla un poco acerca de lo básico que se debe de saber para poder adentrarse en el tema de las disoluciones, este habla acerca de lo que son las disoluciones, de lo que es un disolvente y un soluto, también explica acerca de lo que hace diferente a una disolución coloide o de las suspensiones. Este trabajo cuenta con varios temas los cuales son solubilidad, propiedades físicas de las disoluciones, concentración de una solución, disoluciones sólidas, líquidas y gaseosas, efecto de la temperatura y presión en la solubilidad de sólidos y gases.
Disoluciones, en química estas son mezclas homogéneas de dos o más sustancias. La sustancia presente en mayor cantidad suele recibir el nombre de disolvente, y a la de menor cantidad se le llama soluto y es la sustancia disuelta. El soluto puede ser un gas, un líquido o un sólido, y el disolvente puede ser también un gas, un líquido o un sólido. El agua con gas es un ejemplo de un gas (dióxido de carbono) disuelto en un líquido (agua). Las mezclas de gases, son disoluciones. Las disoluciones verdaderas se diferencian de las disoluciones coloidales y de las suspensiones en que las partículas del soluto son de tamaño molecular, y se encuentran dispersas entre las moléculas del disolvente. Si se ven a través del microscopio, las disoluciones aparecen homogéneas y el soluto no puede separarse por filtración. Algunos metales son solubles en otros cuando están en el estado líquido y solidifican manteniendo la mezcla de átomos. Si en esa mezcla los dos metales se pueden solidificar, entonces serán una disolución sólida.
La solubilidad es la capacidad que tiene una sustancia para disolverse en otra, la solubilidad de un soluto es la cantidad de este. Algunos líquidos, como el agua y el alcohol, pueden disolverse entre ellos en cualquier proporción. En una disolución de azúcar en agua, puede suceder que, si se le sigue añadiendo más azúcar, se llegue a un punto en el que ya no se disolverá más, pues la disolución está saturada. La solubilidad de un compuesto en un disolvente concreto y a una temperatura y presión dadas se define como la cantidad máxima de ese compuesto que puede ser disuelta en la disolución. En la mayoría de las sustancias, la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura del disolvente. En el caso de sustancias como los gases o sales orgánicas de calcio, la solubilidad en un líquido aumenta a medida que disminuye la temperatura. En general, la mayor solubilidad se da en disoluciones que moléculas tienen una estructura similar a las del disolvente. La solubilidad de las sustancias varia, algunas de ellas son muy poco solubles o insolubles. La sal de cocina, el azúcar y el vinagre son muy solubles en agua, pero el bicarbonato de sodio casi no se disuelve como se puede ver en la siguiente tabla.
3. Propiedades físicas de las disoluciones
Cuando se añade un soluto a un disolvente, se alteran algunas propiedades físicas del disolvente. Al aumentar la cantidad del soluto, sube el punto de ebullición y desciende el punto de solidificación. Así, para evitar la congelación del agua utilizada en la refrigeración de los motores de los automóviles, se le añade un anticongelante (soluto). Pero cuando se añade un soluto se rebaja la presión de vapor del disolvente. Otra propiedad destacable de una disolución es su capacidad para ejercer una presión osmótica. Si separamos dos disoluciones de concentraciones diferentes por una membrana semipermeable (una membrana que permite el paso de las moléculas del disolvente, pero impide el paso de las del soluto), las moléculas del disolvente pasarán de la disolución menos concentrada a la disolución de mayor concentración, haciendo a esta última más diluida.
Estas son algunas de las características de las disoluciones:
- Las partículas de soluto tienen menor tamaño que en las otras clases de mezclas.
- Presentan una sola fase, es decir, son homogéneas
- Si se dejan en reposo durante un tiempo, las fases no se separan ni se observa sedimentación, es decir las partículas no se depositan en el fondo del recipiente.
- Son totalmente transparentes, es decir, permiten el paso de la luz.
- Sus componentes o fases no pueden separarse por filtración
4. Concentración de una solución
La concentración de una solución lo da el número de moléculas que tenga que tenga el soluto de una sustancia y el número de moléculas que tiene el resto de la sustancia. Existen distintas formas de decir la concentración de una disolución, pero las dos más utilizadas son: gramos por litro (g/l) y molaridad (M). Los gramos por litro indican la masa de soluto, expresada en gramos, contenida en un determinado volumen de disolución, expresado en litros. Así, una disolución de cloruro de sodio con una concentración de 40 g/l contiene 40 g de cloruro de sodio en un litro de disolución. La molaridad se define como la cantidad de sustancia de soluto, expresada en moles, contenida en un cierto volumen de disolución, expresado en litros, es decir: M = n/V. El número de moles de soluto equivale al cociente entre la masa de soluto y la masa de un mol (masa molar) de soluto. Por ejemplo, para conocer la molaridad de una disolución que se ha preparado disolviendo 70 g de cloruro de sodio (NaCl) hasta obtener 2 litros de disolución, hay que calcular el número de moles de NaCl; como la masa molar del cloruro de sodio es la suma de las masas atómicas de sus elementos, es decir, 23 + 35,5 = 58,5 g/mol, el número de moles será 70/58,5 = 1,2 y, por tanto, M = 1,2/2= 0,6 M (0,6 molar).
Disoluciones sólidas, líquidas y gaseosas Disoluciones sólidas Las disoluciones sólidas son aquellas mezclas en que los sólidos, líquidos y gases se disuelven en un sólido Existen varios tipos de disoluciones sólidas Disoluciones sólidas donde el soluto es un sólido Disoluciones sólidas en donde el soluto es u liquido
Una disolución no debe ser liquida forzosamente, aunque la mayoría de ejem0plos que conocemos los son, por ejemplo el aire es una mezcla de gases disueltos en gas y las aleaciones no son sino un sólido disuelto en otro.
Disoluciones sólidas Las disoluciones sólidas son aquellas mezclas en que los sólidos, líquidos y gases se disuelven en un sólido, estos son los tipos d disoluciones sólidas que existen: Las disoluciones sólidas son aquellas mezclas en que los sólidos, líquidos y gases se disuelven en un sólido
Existen varios tipos de disoluciones sólidas. Disoluciones sólidas donde el soluto es un sólido, ejemplos: zinalco, cobre y zinc. Disoluciones sólidas en donde el soluto es u liquido, ejemplos: las amalgamas que están formadas por mercurio en oro o plata, son utilizadas para restaurar las piezas dentales restauradas. Disoluciones sólidas donde el soluto es un gas, ejemplos: él hidrogeno que se disuelve en metales como el platino, con aplicaciones industriales muy complejas.
Disoluciones líquidas Las disoluciones líquidas se comportan como un liquido, son las mas comunes y se forman cuando se disuelven en un liquido, sustancias en cualquiera de los tres estados de agregación (sólido, líquido y gaseoso) estas disoluciones se clasifican en: Disoluciones líquidas donde el soluto es un sólido, ejemplos: el agua con azúcar y le agua de mar Disoluciones liquidas donde el soluto es un liquido, ejemplo: el vinagre, acido acetico en agua, Disoluciones liquidas donde el soluto es un gas, ejemplos: las mezclas efervecentes, los refrescos.
Disoluciones gaseosas Las disoluciones gaseosas son mezclas homogéneas, constituidas por gases o líquidos disueltos en un gas. Estos son algunos de los tipos de estas disoluciones: Disoluciones gaseosas donde el soluto es un líquido, ejemplos: aire húmedo y el vapor de un perfume disuelto en aire. Disoluciones gaseosas donde el soluto es un gas, ejemplos: el aire de la atmosfera, gas natural, constituido por propano y butano. Disoluciones gaseosas donde el soluto es un sólido, ejemplos: humos finos generados por procesos industriales especiales.
Efecto de la temperatura y la presión en la solubilidad de sólidos y gases Porque un refresco pierde más rápido el gas cuando esta caliente que cuando esta frió, o por que el chocolate en polvo se disuelve más fácilmente en leche caliente, son varios factores los que influyen a estos fenómenos, entre ellos está la temperatura y la presión. Por lo general la solubilidad varía con la temperatura. En la mayoría de las sustancias, un incremento de la temperatura causa un aumento de la solubilidad. Por eso el azúcar se disuelve mejor en café caliente, y la leche debe de estar en el punto de ebullición. Los cambios de presión no modifican la solubilidad de un sólido en un líquido. Si un sólido es insoluble agua, no se disolverá aunque se aumente bruscamente la presión ejercida sobre el. La solubilidad de los gases disueltos en líquidos es diferente de la que poseen los sólidos. La solubilidad de un gasen agua aumenta con la presión del gas sobre el disolvente, si la presión disminuye, la solubilidad disminuye también. Se dice que la solubilidad de los gases es directamente proporcional a la presión. Cuando se destapa una botella de refresco, la presión sobre la superficie del líquido se reduce y cierta cantidad de burbujas de dióxido de carbono suben a la superficie. La disminución de la presión permite que el CO2 salga dela disolución. En relación con la temperatura, los gases disueltos en líquidos se comportan de forma inversa a como lo hacen los sólidos. La solubilidad de un gas en agua decrece a medida que aumenta la temperatura; esto significa que la solubilidad y la temperatura son inversamente proporcionales. Los gases disueltos en agua potable (oxigeno, cloro y nitrógeno) son las pequeñas burbujas que aparecen cuando el liquido se calienta y aún no llega al punto de ebullición. Cuando el agua hierve queda totalmente desgasificada, por lo cual su sabor es distinto del que posee el agua sin hervir, por ello se recomienda airear esta agua antes de beberla.
5. Conclusión
En este trabajo se han visto varios aspectos del tema de las disoluciones, el cual es un tema muy extenso y muy importante para la vida de todos los seres humanos en este planeta. Este tema es muy importante porque sin los conocimientos que se tienen acerca de las disoluciones, no se podría hacer más cosas con la materia prima, o con otros materiales, no se podría hacer materiales indispensables para nuestras vidas como el plástico, que existen muchos tipos de este material que se usa prácticamente para todo, bueno y así como este material existen muchos otros. Además en este trabajo se ha tratado de poner información resumida, útil y concreta, lo cual es en factor muy importante porque si algún lector que no tenga muchos conocimientos del tema no se confunda tanto con definiciones y palabras que le puedan resultar extrañas. Además resulta mucho más cómodo leer un trabajo con información bien resumida y concreta, que cualquier otro trabajo que tenga mucha información que no sea necesaria, esto muchas veces resulta ser incomodo. He disfrutado haciendo este trabajo, y he podido comprender mejor el tema de disoluciones que es muy importante en química.
CATALA, Rodes, Rosa Maria COSLA Gómez Maria Eugenia Química 2 Editorial Santillana, México 1997 Enciclopedia Microsoft Encarta 2000 1993-1999 Microsoft Corp. Versión 9.0.0.0924 CEJUDO M. POZAS R. Química Publicaciones cultural, México 1991 Décima reimpresión AUGUSTINE Miller Química básica Ediciones Harla, México 1977
Autor:
Manuel Flores