Soluciones

Unidad II. Elementos de Fisicoquímica.

UNEXPO-Departamento de Ingeniería Química.

¿Solución?

Disolución ComponentesDisoluciones Gaseosas

Aire N2, O2 y otros

Gas Natural CH4, C2H6 y otros

Disoluciones LiquidasAgua de Mar H2O, NaCl y muchos más.

Refresco H2O, CO2, C12H22O11 (sacarosa), y otros

Disoluciones SolidasLatón Amarillo Cu, Zn

Oro (18, 14 kilates) Au, Cu

Soluto (s) + Solvente = Solución

Unidades de Concentración Se expresa en:Porcentaje masa-masa (%m/m) %m/m = [(masa (g) de soluto / masa (g) de solución)] *100

Porcentaje masa-volumen (%m/v) %m/v = [(masa (g) de soluto / mL de solución)] *100

Porcentaje volumen-volumen (%m/m) %v/v = [(mL de soluto / mL de solución)] *100

Fracción Molar (X) Xi =(moles del componente i / moles totales)

Molaridad (M) M = (moles de soluto / L de Solución)

Molalidad (m) m = (moles de soluto / Kg de Solvente)

Partes por millón (ppm) mg de soluto / L de solución

Partes por Billón (ppb) μg de soluto / L de solución

Partes por Trillón (ppt) ng de soluto/ L de solución

Concentración de Soluciones

Ejemplo. Expresión de la concentración de una solución en varias unidades.Se ha preparado una solución de etanol-agua disolviendo 10 mL de etanol, cuya densidad es 0,789 g/mL en un volumen para obtener 100 mL de disolución con una densidad 0,982 g/mL. ¿Cuál es la concentración de etanol en esta disolución expresada como (a) % v/v (b) %m/m (c) % m/v (d) fracción molar (e) porcentaje molar (f) molaridad (g) molalidad?

Cont. Ejemplo (2).

Cont. Ejemplo (3).

Fuerzas Intermoleculares y Proceso de Disolución

Disminución de la Presión de Vapor (ΔP). Ley de Raoult

• El sistema ya esta desordenado, por tanto la presión de vapor disminuye.• La Ley de Raoult para soluciones diluidas expresa:

Elevación del Punto de Ebullición. • Debido a que la presión de vapor de una solución, es menor que la del disolvente puro a cualquier temperatura, una solución ebulle a una temperatura mas alta que la del disolvente puro

Depresión del Punto de Congelación. • Al descender la presión de vapor de la solución solo se pueden evaporar las moléculas del disolvente (volátiles). De manera similar, solo las moléculas del disolvente pueden solidificar, dejando nuevamente atrás a las moléculas de soluto para formar una solución mas concentrada.

• El punto de congelación de una solución es la temperatura a la cual su presión de vapor es igual a la del disolvente puro.

• En otras palabras el numero de partículas de disolvente que dejan y entran al solido por unidad de tiempo se igualan a una temperatura mas baja.

Diagrama de fases del solvente puro y de la solución.

PRESION OSMOTICA