Soluciones Química OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Definir el concepto de mezcla y los diferentes tipos de mezclas y técnicas

de separación.

Diferenciar soluto de disolvente

Conocer tipos de soluciones y los factores que afectan en la solubilidad

1. Clasificación de la materia

Existen varios criterios para clasificar la materia.

Según su composición, tenemos:

Materia

Sustancias puras Mezclas

Una sustancia pura tiene propiedades constantes. Una de sus

características importantes es que hierven y funden a temperaturas

específicas.

Sustancias puras

No se pueden separar en

sustancias más simples por

medios químicos.

CompuestosElementos

Formados por átomos de dos o

más elementos unidos

químicamente en proporciones

definidas.

Cobre (Cu), potasio (K), oxígeno

(O2), carbono (C), entre otros. Agua (H2O), amoniaco (NH3),

benceno (C6H6), entre otros.

1. Clasificación de la materia

2. Mezclas

Mezclas

Los componentes no se

distinguen . Una sola fase.

Heterogéneas

Homogéneas

Se pueden distinguir sus

componentes. Más de una

fase.Sistemas

materiales

formados por

dos o más

sustancias

puras en

cantidades

variables.

Cada una de las sustancias que forman la

mezcla mantiene sus propiedades químicas.

No ocurren reacciones químicas entre los

componentes.

Los componentes pueden separarse por medios

físicos, tales como: destilación, filtración,

tamizado, etc.

Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 Muestra 4

A) Mezcla Compuesto Mezcla Sustancia pura

B) Compuesto Mezcla Compuesto Elemento

C) Compuesto Mezcla Mezcla Elemento

D) Mezcla Mezcla Compuesto Sustancia pura

E) Sustancia pura Compuesto Sustancia pura Sustancia pura

En la siguiente figura se representa la composición de 4 muestras diferentes:

Considerando el tipo de partículas de cada muestra, ¿cuál es la clasificación

correcta?

Ejercitación

Formada por 1 tipo de átomo

Formada por 2 tipos de átomos en proporción

fija

Sustancia pura elemento

Sustancia pura compuesto

Dos tipos de sustancias en proporciones variables

Mezclas

2. Mezclas

Tipos de mezclas

1) Suspensión

Tipo de mezcla: heterogénea Fase dispersa: sólido en polvo o

pequeñas partículas no solubles Fase dispersante: líquido

Diámetro partículas > 1x10-4 cm

Las partículas en las suspensiones son

visibles a nivel macroscópico.

Las suspensiones son filtrables.

2.1 Tipos de mezclas

2) Coloide

Diámetro partículas entre 10-7 y 10-4 cm

Efecto Tyndall → fenómeno físico de

dispersión de la luz por las partículas

coloidales en un líquido o un gas.

Fase dispersa: gas, sólido o líquido. Siempre en menor proporción.

Fase dispersante: gas, sólido o líquido.

2.1 Tipos de mezclas

3) Disolución

Diámetro partículas < 10-7 cm

Soluto + Disolvente = Disolución

Tipo de mezcla: homogénea Soluto: sustancia disuelta Disolvente: sustancia que

produce la disolución.

• Se encuentra en menor proporción

• Puede ser uno o varios.

• Se encuentra en mayor proporción.

• Determina el estado de agregación de la solución.

Dependiendo del número de componentes puede ser:• Binaria• Terciaria• Cuaternaria, etc

Recordemos algunas técnicas de separación

Separación por

métodos químicos

Materia

Compuestos

Sustancias purasMezclas

Elementos

Separación por

métodos físicos

Homogéneas Heterogéneas

resumiendo

3. Disoluciones

Corresponde a una mezcla homogénea, donde no existe reacción química

entre el soluto y el disolvente, estos coexisten en una misma fase y no

pueden separarse por procesos físicos, como la decantación o la

centrifugación.

En general, las disoluciones nos indican la relación entre los distintos

componentes.

El agua es el disolvente de la mayoría de las

disoluciones (que reciben el nombre de

disoluciones acuosas), por lo que se conoce

como disolvente universal.

3. Disoluciones

3.1 Tipos de disoluciones

Soluto Disolvente Estado disolución Ejemplo

Gas Gas Gas Aire

Gas Líquido Líquido Bebida gaseosa

Gas Sólido Sólido H2 en paladio

Líquido Líquido Líquido Etanol en agua

Sólido Líquido Líquido NaCl en agua

Sólido Sólido Sólido Aleaciones metálicas

a. Existen distintos tipos de disoluciones dependiendo el estado físico

de sus componentes.

b. Clasificación de las soluciones según la cantidad de soluto

3. Disoluciones

3.2 Conductividad eléctrica

Algunos solutos en disolución acuosa tienen la propiedad de conducir la

electricidad (electrolitos), mientras que otras, con solutos de diferente

naturaleza química, no lo hacen (no electrolitos, tales como: glucosa,

sacarosa.

Electrolitos → son aquellas

sustancias (solutos) que conducen la

electricidad en disolución acuosa.

1) Fuertes: disociación completa.

NaCl, NaOH, H2SO4,..

2) Débiles: disociación parcial.

H2S, CH3COOH, H2CO3,..

Los iones cargados positiva y negativamente son los que conducen la

corriente, y la cantidad conducida dependerá del número de iones

presentes y de su movilidad. En la mayoría de las disoluciones acuosas,

entre mayor sea la cantidad de sales disueltas, mayor será la

conductividad.

3.2 Conductividad eléctrica

Conductividad de algunas

muestras típicas.

Disoluciones

Electrolíticas No electrolíticas

Conductoras de la electricidad

No conducen la electricidad

Disoluciones de compuestos iónicos

Disoluciones de compuestos covalentes

Los solutos se disocian completamente en sus iones

No se disocian, solo se dispersan

Factores que afectan la solubilidad

La solubilidad de los compuestos iónicos en agua (varía de unos compuestos a

otros) depende de un equilibrio entre dos fuerzas, ambas de naturaleza eléctrica.

Fuerzas de atracción entre las

moléculas de agua y sus iones,

que tienden a disolver el sólido

(Ej. NaCl, NaOH)

Fuerzas de atracción entre iones

con cargas opuestas, que

tienden a mantenerlos en estado

sólido (Ej. BaSO4, CaCO3)

• Dos sustancias que tienen el mismo tipo y

magnitud de fuerzas intermoleculares serán

solubles entre sí.

• La solubilidad de las sustancias no polares en

agua es muy pequeña, y en general los compuestos

orgánicos no son solubles en agua, excepto el

metanol (CH3OH), el etanol (C2H5OH) y el etilenglicol

(OHCH2CH2OH).

1) Naturaleza química

SOLUBILIDAD

Está relacionada con la cantidad de energía cinética molecular.

2) Temperatura

Aumento de

temperatura

Aumenta solubilidad

para sólidosDisminuye solubilidad

para gases

2) Temperatura

Presión

La presión tiene un efecto importante sobre la solubilidad para los sistemas

gaseosos. A una T determinada, el aumento de la presión implica un incremento en

la solubilidad del gas en el líquido.

Aumento de presión Aumenta solubilidad