DISOLUCIONES y SOLUBILIDAD

Están formadas por:
1. Una vez hecha la disolución, se encuentra el soluto disperso en el disolvente
Las disoluciones son mezclas homogéneas de dos o más sustancias
1. Soluto (s)
  1. Solvente
    1. Es cualquier sustancia que permita la disolución de soluto(s)
      1. Generalmente se encuentran en mayor proporción
        Dispersan al soluto en la solución
        Pueden ser polares o apolares
        Le da el aspecto a la solución
        El agua es el solvente más común debido a su ALTA POLARIDAD y capacidad de formar puentes de oxígeno
        El AGUA (H2O)
        Es una de las sustancias más abundantes de la biósfera.
        Su capacidad para formar disoluciones con diferentes tipos de sustancias hace que cerca del 90% de las soluciones sean acuosas
        La molécula del H2O
        3 átomos
        Hidrógeno
        Oxígeno
        Hidrógeno
        Unidos por enlaces covalentes polares.
        No hacen una línea recta (90º) sino un ángulo de 104,5º
        Haciendo al agua una molécula dipolar: Con una carga negativa en el extremo donde se halla el átomo de oxígeno, y cargas positivas cerca de los hidrógenos
        Se atraen entre diferentes moléculas de agua = puentes de hidrógeno
        Punto de ebullción y fusión
        a nivel del mar: Punto de E = 100ºC y de fusión 0ºC
        Densidad:
        Cuando T=0ºC y P=1 atm ----> 1g/mL
        Cuando el agua se congela expande su volumen y disminuye su densidad. Esto porque las moléculas se reorganizan usando más espacio.
        Apariencia:
        El agua pura es incolora, inodora e insípida.
        Tensión superficial:
        moléculas de agua permanecen unidas
        Propiedades químicas del agua:
        Descomposición térmica:
        2 H2O ---------+2000°C --> 2 H2 (g) + O2 (g)
        Electrólisis:
        corriente eléctrica
        Reacción con óxidos:
        El agua reacciona con óxidos de algunos metales, produciendo el hidróxido correspondiente.
        Asimismo, reacciona con óxidos de no metales produciendo el ácido respectivo.
        Reacción con no y (si) metales:
        El agua reacciona directamente con algunos metales de los grupos IA y IIA, formando hidróxidos
        El agua puede reaccionar con algunos no metales, cuando se somete a temperaturas elevadas entre 500ªC y 1000ªC. Con el carbono por ejemplo produce monóxido o dióxido de carbono
  2. Es cualquier sustancia que se encuentra en menor proporción en relación con el solvente en un solución.
    1. Se encuentran en menor proporción.
      1. Se dispersan en el solvente.
        Puede haber más de 1 soluto formando la solución.
        Color, olor, sabor y conductividad eléctrica dependen del soluto.
2. Son uniformes: cada parte de la mezcla presenta las mismas propiedades químicas y físicas
No se pueden distinguir los componentes a simple vista.
Disoluciones Gaseosas:
1. soluto gaseoso + disolvente gaseoso
Disoluciones líquidas:
1. soluto gaseoso, líquido o sólido que se disuelve en un solvente líquido.
Disoluciones sólidas:
1. soluto sólido, líquido o gaseoso disuelto en un disolvente en estado sólido
Formación de soluciones
1. La incorporación de soluto en el disolvente da lugar a una solución. No hay transformación de las sustancias involucradas (no es una reacción), sino la incorporación de soluto y solvente se lleva a cabo por fuerzas de atracción intermoleculares, como los puentes de hidrógenos o las interacciones dipolo-dipolo.
  1. Solvatación:
    1. Por ejemplo, al disolver NaCl en H2O, el NaCl se ioniza, dando lugar a 2 especies cargadas:
      1. Na+
      2. Cl-
      3. son atraídos por los polos de las moléculas de H2O
2. Las disoluciones llevan asociados en su proceso cambios en la energía, que implican un cambio en la temperatura en la solución.
  1. DILUCIÓN
    1. (la preparación de una disolución requiere de cierta cantidad de soluto (según la solubilidad) y de disolvente. Cuando se agrega más disolvente se produce una disminución de la concentración de la solución)
3. Las moléculas se mantienen unidas por atracciones intermoleculares y esto juega un papel importante en las disoluciones. Cuando un soluto se dispersan homogéneamente en todo el disolvente. Las partículas de soluto ocupan posiciones que normalmente le corresponden a moléculas de disolvente. La facilidad con que una partícula de soluto puede reemplazar a una molécula de disolvente depende de la fuerza relativa de tres intreacciones:
  1. Disolvente-disolvente
  2. Disolvente-soluto
  3. Soluto-soluto
Propiedades de las soluciones:
1. Variación de los puntos de congelación y ebullición respecto a sus sustancias constituyentes:
  1. Punto de ebullición aumenta respecto al disolvente puro.
  2. Punto de congelación desciende.
2. Cambio en las propiedades eléctricas:
  1. Las sustancias se vuelven conductoras de electricidad al originar la disolución, donde la conductividad de la disolución depende de la naturaleza de los componentes. El agua pura no conduce la electricidad, sin embargo con sal, sí lo hace. Esto se explica con la presencia de los iones Na+ Cl-
    1. Si la solución conduce por la presencia de un soluto electrolítico:
      1. Solución electrolítica
    2. Si la solución no conduce por la presencia de un soluto no electrolítico:
      1. Solución no electrolítica
3. Movimiento de agua en membranas semipermeables
  1. Sustancia en un líquido está separada de otra diferente concentración a través de una membrana semipermeable y deja pasa solo el disolvente.
4. Diferencia en el volumen final:
  1. 50 mL de agua
  2. 50 mL de Alcohol
  3. 97 mL
5. Aumento de la densidad en las disoluciones
  1. La densidad de las soluciones aumenta al agregar solutos.
SOLUBILIDAD
1. Es la cantidad máxima de soluto que es posible disolver en cierta cantidad de solvente.
  1. Se representa por la letra S y se mide en gramos de soluto disueltos en 100 gramos de disolvente a una temperatura específica.
2. Soluble, poco soluble e insoluble
  1. Soluble: son sustancias con una solubilidad superior a 0,1 mol de soluto por litro de disolución.
  2. Poco soluble: Son las sustancias que tienen una solubilidad aproximada entre 0,01 y 0,001 mol por litro de disolución
  3. Insoluble: Son sustancias que tienen una solubilidad menor a 0,001 mol por litro de disolución.
3. Miscible, poco miscible e inmiscible
  1. Miscible: Cuando al mezclarlo con otro líquido en cualquier proporción forman una fase homogénea.
  2. Poco miscible: Cuando al mezclarlo en cierta medida se aprecian componentes de un líquido y de otro.
  3. Inmiscible: Al mezclarlo con otro se aprecian 2 fases. (porque no son solubles)
4. Solubilidad de las sustancias iónicas:
  1. Para que un compuesto iónico sea soluble en agua debe ocurrir lo siguiente:
    1. Se deben vencer las fuerzas que mantienen unidos los iones de la sal.
    2. Se deben vencer las fuerzas de atracción de algunas moléculas de agua
    3. Los iones de soluto y las moléculas de disolvente deben atrerse mutuamente e interactuar
  2. Son solubles en agua:
    1. Todas las sales de sodio, potasio y amonio. Todos los acetatos y nitratos. Todos los haluros(cloruros, bromuros, ioduros), excepto los de plomo, plata y mercurio. Todos los sulfatos, excepto los de calcio, bario, plomo y estroncio.
    2. Todos los fosfatos, carbonatos y sulfuros, escepto los de sodio, potasio y armonio, así como el sulfura de calcio. Todos los hidróxidos, excepto los de sodio, potasio, calcio y bario.
  3. Solubilidad en sustancias covalentes:
    1. Depende de la si es polar con polar y apolar con apolar.
5. Clasificación según solubilidad de las disoluciones:
  1. Disolución saturada: Una solución ha llegado a su punto de saturación cuando no puede disolver más soluto. En una solución saturada, cualquier cantidad de soluto adicional que se agregue al disolvente precipitará al fondo del vaso o cristalizará.
  2. Disoluciones insaturadas o diluidas: Cuando contiene una pequeña cantidad de soluto disuelto con respecto a la cantidad de disolvente presente a una temperatura dada.
  3. Una solución es sobresaturada cuando la cantidad de soluto es mayor que la que puede disolver el disolvente
6. Factores que determinan la solubilidad:
  1. La naturaleza del soluto y solvente, la temperatura, la presión, el estado de subidivisión y la agitación mecánica.
    1. Temperatura:
      1. Por lo general puede decirse que a mayor temperatura mayor solubilidad.. Sin embargo en los gases suele disminuir al elevarse la temperatura
  2. Presión:
    1. Solo afecta la solubilidad de los gases. Un aumento en la presión produce un incremento de la solubilidad de gases en líquidos. Existe una relación directa entre la presión y la solubilidad de los gases. Si la presión aumenta al doble, así lo hace la solubilidad.

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