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Theodore L. Brown; H. Eugene LeMay,
Jr. y Bruce E. Bursten
QUMICA
LA CIENCIA CENTRAL11a edicin
John D. BookstaverSt. Charles Community College, Cottleville, MO
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1Propiedades de lasdisoluciones
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Disoluciones Disoluciones
Las disolucionesson mezclas homogneasde dos o ms sustancias puras.
n una disoluci!n, el solutose dispersa de"orma uni"orme en todo el disolvente.
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Disoluciones Disoluciones
Las "uerzasintermoleculares entre elsolutoy las part#culas del
disolventede$en ser losu"icientemente intensascomo para competir cona%uellas entre las
part#culas del soluto y las%ue hay entre laspart#culas del disolvente.
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Disoluciones &C!mo se "orma una disoluci!n'
( medida %ue se "orma una disoluci!n eldisolvente separa las part#culas de soluto ylas rodea o solvata.
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Disoluciones &C!mo se "orma una disoluci!n'
Si una sal i!nica essolu$le en agua, sede$e a %ue las
interacciones i!n)dipolo son losu"icientementeintensas parasuperar la energ#ade red del cristalsalino.
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Disoluciones Cam$ios de energ#a endisoluciones
*res procesosa"ectan los aspectosenergticos de la
disoluci!n+ La separaci!n de laspart#culas del soluto.
La separaci!n de las
part#culas deldisolvente.
-uevas interaccionesentre el soluto y eldisolvente.
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Disoluciones Cam$ios de energ#a endisoluciones
l cam$io deentalp#a del
proceso generaldepende del Hpara cada unade estas etapas.
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Disoluciones &or %u suceden losprocesos endotrmicos'
Las cosas no tiendena suceder
espontneamente/es decir, sinintervenci!n e0terna1a menos %ue se
disminuya la energ#adel sistema.
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Disoluciones &or %u suceden losprocesos endotrmicos'
Sin em$argo,sa$emos %ue en
algunos procesos,como la disoluci!nde -23-O4en agua,se a$sor$e calor, no
se li$era.
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Disoluciones La entalp#a es s!lo una partedel cuadro
La raz!n es %ue elaumento del
desorden oaleatoriedad/conocido comoentrop#a1 de un
sistema tiende adisminuir la energ#adel sistema.
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Disoluciones La entalp#a es s!lo una partedel cuadro
(s# %ue aun%ue laentalp#apuede
incrementarse, laenerg#a total delsistema puededisminuir si el sistema
se vuelve msdesordenado.
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Disoluciones (lumno, 5cuidado6
De$ido a %ue una sustancia desaparece
cuando llega a estar en contacto con undisolvente, no signi"ica %ue la sustancia sedisolvi!.
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Disoluciones (lumno, 5cuidado6
La disoluci!nes un cam$io "#sico 7puede recuperarse
el soluto original evaporando el disolvente. De no ser as#, la sustancia no se disolvi!, reaccion!.
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Disoluciones *ipos de disoluciones
Saturadas n una disoluci!n
saturada, el disolvente
contiene la mayorcantidad de solutoposi$le a esatemperatura.
l soluto disuelto esten e%uili$rio dinmicocon las part#culas delsoluto s!lidas.
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Disoluciones *ipos de disoluciones
So$resaturada n las disoluciones so$resaturadas, el disolvente
contiene ms cantidad de soluto de lo %ue esgeneralmente posi$le a esa temperatura.
stas disoluciones son inesta$les9 la cristalizaci!ngeneralmente se estimula adicionando :cristalsemilla; o raspando el lado del vaso de
precipitado.
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Disoluciones
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Disoluciones
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Disoluciones
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Disoluciones >ases en una disoluci!n
n general, lasolu$ilidad de los
gases en aguaaumenta con elincremento de masa.
Las molculas ms
grandes tienen"uerzas de dispersi!nms intensas.
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Disoluciones >ases en una disoluci!n
La solu$ilidad del#%uidos y s!lidos nocam$ia
aprecia$lementecon la presi!n.
La solu$ilidad de ungas en un l#%uido esdirectamenteproporcional a supresi!n.
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Disoluciones Ley de 2enry
Sg? kPg
Donde+
Sges la solu$ilidad delgas.
kes la constante de laley de 2enry para esegas en ese disolvente.
Pges la presi!n parcialdel gas so$re el l#%uido.
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Disoluciones *emperatura
or lo general, lasolu$ilidad de los
solutos s!lidos endisolventesl#%uidos aumentacon el incrementode temperatura.
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Disoluciones *emperatura
Lo opuesto esverdadero para losgases+ Las $e$idas suaves
car$onatadas son ms:$ur$u=eantes; si sealmacenan en elre"rigerador.
Los lagos clidostienen menos O@disuelto en ellos %uelos lagos "r#os.
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Disoluciones orcenta=e de masa
A de
masa ?de (
masa de ( en la disoluci!n
masa total de la disoluci!n B
t ill!
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Disoluciones artes por mill!ny partes por $ill!n
ppm ?masa de ( en la disoluci!nmasa total de la disoluci!n B
artes por mill!n /ppm1
artes por $ill!n /pp$1
BEmasa de ( en la disoluci!nmasa total de la disoluci!npp$ ?
< i! l /F1
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Disoluciones
moles de (total de moles en la disoluci!n
XA?
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M l lid d / 1
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Disoluciones
mol de solutoIg de disolvente
m ?
Molalidad /m1
Dado %ue los moles y la masanocam$iancon la temperatura, la molalidad/a di"erencia de la molaridad1 nodependede la temperatura.
C $i d l id d l lid d
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Disoluciones Cam$io de molaridad a molalidad
Si se conoce ladensidad de la
disoluci!n, puedecalcularse lamolalidad a partirde la molaridad y
viceversa.
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i! d
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Disoluciones resi!n de vapor
De$ido a la atracci!nintermolecular soluto)
disolvente, lasconcentraciones msaltas de solutos novoltiles di"icultan %ue
el disolvente escapeasu "ase de vapor.
i! d
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Disoluciones resi!n de vapor
or lo tanto, lapresi!n de vapor de
una disoluci!nesmenor %ue la deldisolvente puro.
L d H lt
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Disoluciones Ley de Haoult
PA?XAPAdonde+
XAes la "racci!n molar del compuesto (. PA es la presi!n de vapor normal de ( a esa
temperatura.
NOTA+ Jsta es una de esas ocasiones en las %ue%uisiera asegurarse de tener la presi!n de vapordel disolvente.
levaci!n del punto de e$ullici!n y
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Disolucioneslevaci!n del punto de e$ullici!n y
disminuci!n del punto de congelaci!n
Las interacciones solutono voltil)disolventetam$in ocasionan %uelas disoluciones tenganpuntos de e$ullici!nms altos y puntos decongelaci!n ms $a=os%ue el disolvente puro.
l i! d l t d $ lli i!
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Disoluciones levaci!n del punto de e$ullici!n
l cam$io en el punto dee$ullici!nes proporcionala la molalidad de ladisoluci!n+
Tb? Kb m
donde Kbes la constante
de la elevaci!n del puntode e$ullici!n molal, unapropiedad del disolvente.
Tbse adicionaal punto dee$ullici!n normal del disolvente.
l i! d l t d $ lli i!
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Disoluciones levaci!n del punto de e$ullici!n
l cam$io en el punto decongelaci!npuededeterminarse de "ormasimilar+
Tf? Kf m
(%u# Kfes la constante de
la disminuci!n del puntode congelaci!n molal deldisolvente.
Tfse sustraedel punto dee$ullici!n normal del disolvente.
levaci!n del punto de e$ullici!n y
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Disoluciones
Tb= K
bm
Tf? Kf m
levaci!n del punto de e$ullici!n ydisminuci!n del punto de congelaci!n
O$serve %ue enam$as ecuaciones,
Tno depende decul sea el soluto,s!lo de cuntas
art!culasse
disuelven.
ropiedades coligativas
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Disoluciones ropiedades coligativasde los electrolitos
Dado %ue estas propiedades dependen del nGmero depart#culas disueltas, las disoluciones de electrolitos/loscuales se disocian en la disoluci!n1 de$ieran de mostrar
cam$ios mayores%ue las de no electrolitos.
ropiedades coligativas
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Disoluciones ropiedades coligativasde los electrolitos
Sin em$argo, una disoluci!n B"de -aCl no mostrarel do$le del cam$ioen el punto de congelaci!n adi"erencia de lo %ue lo hace una disoluci!n B"demetanol.
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Disoluciones
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Disoluciones
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Disoluciones
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Disoluciones Nsmosis
(lgunas sustancias "orman mem$ranassemipermea$les%ue permiten %uealgunas part#culas pe%ueas las
atraviesen, pero $lo%uean part#culas msgrandes.
n los sistemas $iol!gicos, la mayor#a de
las mem$ranas semipermea$lespermiten%ue el agua las atraviese, pero nopermiten %ue lo hagan los solutos.
Nsmosis
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Disoluciones Nsmosis
n la !smosis e0iste movimiento neto del disolvente delrea de concentracin de! diso!vente "#s a!ta/concentraci$n del soluto ms ba%a1 a la de concentracinde! diso!vente "#s $a%a/concentraci$n del soluto msalta1.
resi!n osm!tica
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Disoluciones resi!n osm!tica
La presi!n re%uerida para detener la !smosis,conocida como presi!n osm!tica, , es+
nP?/ 1H* ? "H*
donde "es la molaridad de la disoluci!n.
Si la presi!n osm!tica es la misma en am$os lados deuna mem$rana /es decir, las concentraciones soniguales1, las disoluciones son isot!nicas.
Nsmosis en clulas sangu#neas
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Disoluciones Nsmosis en clulas sangu#neas
Si la concentraci!ndel soluto "uera de laclula es mayor %uela de adentro de laclula, la soluci!n eshipert!nica.
l agua "luir hacia"uera de la clula ysuceder crenaci!n.
Nsmosis en clulas
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Disoluciones Nsmosis en clulas
Si la concentraci!n delsoluto "uera de la clulaes menor %ue la deadentro de la clula, lasoluci!n es hipot!nica.
l agua "luir haciadentro de la clula ysuceder hem!lisis.
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Coloides en sistemas $iol!gicos
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Disoluciones Coloides en sistemas $iol!gicos
(lgunas molculastienen un e0tremopolar hidro"#lico/af!ncon el agua1 y une0tremo no polarhidro"!$ico/sin
afinidad con el agua1 .
Coloides en sistemas $iol!gicos
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Disoluciones Coloides en sistemas $iol!gicos
l estearatode sodio esun e=emplode esamolcula.
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Todos !os derechos est#n reservados. &inguna 'arte de !a
'u$!icacin 'uede re'roducirse, registrarse o trans"itirse en
(or"a a!guna ni 'or "edio a!guno, sea e!ectrnico, "ec#nico,
(oto)u*"ico, gra$acin o cua!)uier otro, sin e! 'er"iso 'revio
'or escrito de! editor.
+o'yright -/ 0earson Educacin, nc.
0u$!icado co"o 0rentice Ha!!
sta o$ra est protegida por las leyes de derecho de autor y se proporciona
solamente para %ue la utilicen los instructores en la enseanza de sus cursos y en la
evaluaci!n del aprendiza=e de los estudiantes. -o se permiten la di"usi!n ni venta de
cual%uier parte de la o$ra /incluyendo en la Qorld Qide Qe$1, ya %ue as# se
destruir#a la integridad de sta. La o$ra y el material %ue de ella sur=a nunca de$ern
ponerse a disposici!n de los estudiantes, aun%ue a%u# se e0ceptGa a los instructores
%ue usen en sus clases el te0to %ue la acompaa. Se espera %ue todos los
receptores de la o$ra acaten tales restricciones, as# como %ue cumplan los
prop!sitos pedag!gicos y las necesidades de otros instructores %ue con"#an en
dichos materiales.
sta o$ra est protegida por las leyes de derecho de autor y se proporciona
solamente para %ue la utilicen los instructores en la enseanza de sus cursos y en la
evaluaci!n del aprendiza=e de los estudiantes. -o se permiten la di"usi!n ni venta de
cual%uier parte de la o$ra /incluyendo en la Qorld Qide Qe$1, ya %ue as# se
destruir#a la integridad de sta. La o$ra y el material %ue de ella sur=a nunca de$ern
ponerse a disposici!n de los estudiantes, aun%ue a%u# se e0ceptGa a los instructores
%ue usen en sus clases el te0to %ue la acompaa. Se espera %ue todos los
receptores de la o$ra acaten tales restricciones, as# como %ue cumplan los
prop!sitos pedag!gicos y las necesidades de otros instructores %ue con"#an en
dichos materiales.