SOLUCIONES QUÍMICAS

 

SOLUCIONES QUÍMICAS 

SOLUCIÓN QUÍMICA:  es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto y esta presente generalmente  en pequeña cantidad, en  comparación con la sustancia donde se disuelve denominada solvente. en cualquier discusión de soluciones, el primer requisito consiste en poder especificar sus composiciones, esto es, las cantidades relativas de soluto y solvente. También se le puede nombrar como disolución.

 

                                                Solución : Soluto  +  Solvente

 

La concentración de una solución expresa la relación de la cantidad de soluto a la cantidad de solvente.

Las soluciones poseen una serie de propiedades que las caracterizan :

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; la adición de un soluto a un solvente disminuye la presión de vapor de este.

Características de una solución química

En una solución química no pueden distinguirse a simple vista sus elementos.

En general, toda solución química se caracteriza por:

• soluto y solvente no pueden separarse por métodos físicos como filtración  o tamizado, ya que sus partícula han constituido nuevas interacciones químicas.
• Poseen un soluto y un solvente (como mínimo) en alguna proporción detectable.
• A simple vista no pueden distinguirse sus elementos constitutivos.
• Únicamente pueden separarse soluto y solvente mediante métodos como la destilación, la cristalización  o la cromatografia.

Las  soluciones químicas pueden clasificarse de acuerdo a dos criterios.

1. La proporción entre el soluto y el disolvente:

• Diluidas. Cuando la cantidad de soluto respecto al solvente es muy pequeña. Asi que el solvente aún puede disolver más soluto  Por ejemplo: 1 gramo de azúcar en 100 gramos de agua.
• Saturadas. Esta solución contiene la cantidad de soluto que se puede disolver en el solvente 
• Sobresaturadas. Como la saturación tiene que ver con la temperatura, si incrementamos la temperatura, se puede forzar al solvente a tomar más soluto del que ordinariamente puede, obteniendo una solución sobresaturada (saturada en exceso, digamos). Así, sometida a un calentamiento, la solución tomará mucho más soluto del que ordinariamente podría. Esta solución tiene mas soluto del que debería ser disuelto en el solvente por lo tanto queda parte del soluto sin disolver.

2. El estado de agregación de los componentes:

Sólidas:

• Sólido en sólido. Tanto el soluto como el disolvente se encuentran en estado sólido. Por ejemplo: las aleaciones  como el latón (cobre y zinc).
• Gas en sólido. El soluto es un gas y el disolvente es un sólido. Por ejemplo: hidrógeno en paladio, polvo volcánico, entre otros.
• Líquido en sólido. El soluto es un líquido y el disolvente es un sólido. Por ejemplo: las amalgamas (mercurio y plata)

 Líquidas:

• Sólido en líquido. Por lo general, se disuelven pequeñas cantidades de sólido (soluto) en un líquido (disolvente). Por ejemplo: azúcar disuelto en agua.
• Gas en líquido. Se disuelve un gas (soluto) en un líquido (disolvente). Por ejemplo: el oxígeno disuelto en el agua de mar que es responsable de la vida acuática en el planeta.
• Líquido en líquido. Tanto el soluto como el disolvente son líquidos. Por ejemplo: las amalgamas (mercurio y plata)

 Gaseosas:

• Gas en gas. Tanto el soluto como el disolvente son gases. En muchas ocasiones estas disoluciones se asumen como mezclas debido a las débiles interacciones entre las partículas de los gases. Por ejemplo: oxígeno en aire.
• Gas en sólido. El soluto es un gas y el disolvente es un sólido. Por ejemplo: polvo disuelto en aire.
• Líquido en gas. El soluto es un líquido y el disolvente es un gas. Por ejemplo: vapor de agua  en el aire.    
  
  
  
  
  

Concentración de una solución química

La concentración es una magnitud que describe la proporción de soluto respecto al solvente en una disolución. Esta magnitud se expresa en dos tipos distintos de unidades:

Unidades físicas. Aquellas que se expresan en relación al peso  y al volumen de la solución, en forma porcentual (se multiplican por 100). Por ejemplo:

• %Peso/peso. Se expresa en gramos de soluto sobre gramos de solución.
• %Volumen/volumen. Se expresa en centímetros cúbicos (cc) de soluto sobre cc de solución.
• %Peso/volumen. Combina las dos anteriores: gramos de soluto sobre cc de solución.

Unidades químicas. Aquellas que se expresan en sistemas de unidades químicas. Por ejemplo:

• Molaridad (M). Se expresa en número de moles de soluto sobre un litro de solución o un kilogramo de solución. Se calcula de la siguiente manera:

Donde es la cantidad de moles del componente X y  es el volumen de la disolución. La molaridad se expresa en moles/Ldisolución.

• Fracción molar (Xi). Se expresa en términos de moles de un componente (solvente o soluto) en relación con los moles totales de la solución, de la siguiente manera:

Xsolución = moles de soluto / (moles de soluto + moles solvente)

Xsolvente = moles de solvente / (moles de soluto + moles solvente)

Siempre contemplando que:

Xsolvente + Xsolución = 1

FACTORES QUE AFECTAN LA SOLUBILIDAD: 

a) Superficie de contacto: La interacción soluto-solvente aumenta cuando hay mayor superficie de contacto y el cuerpo se disuelve con más rapidez (pulverizando el soluto).

b) Agitación: Al agitar la solución se van separando las capas de disolución que se forman del soluto y nuevas moléculas del solvente continúan la disolución

c) Temperatura: Al aumentar la temperatura se favorece el movimiento de las moléculas y hace que la energía de las partículas del sólido sea alta y puedan abandonar su superficie disolviéndose.

d) Presión: Esta influye en la solubilidad de gases y es directamente proporcional