Preparación de disoluciones acuosas

PREPARACIÓN DE DISOLUCIONES ACUOSAS

OBJETIVOS:

1. Preparar y formular soluciones de diferentes concentraciones.
2. Valorar soluciones preparadas en base de patrones de la solución.

FUNDAMENTO TEÓRICO:

Solubilidad

La cantidad de soluto necesaria para formar una solución saturada en una cantidad dad de solvente se conoce como solubilidad de ese soluto. Por ejemplo, la solubilidad deNaCl en agua a 0ºC es de 35,7 g por 100mL de agua. Esta es la cantidad máxima de NaCl que se puede disolver en agua para dar una solución estable, en equilibrio, a esa temperatura.

La concentración de una solución es la cantidad de soluto disuelta en una determinada cantidad de solvente o de solución. Una solución diluida sólo contiene baja concentración de soluto. Una solución concentradacontiene una alta concentración de soluto. Una solución que está en equilibrio con un soluto no disuelto a determinada temperatura se describe como saturada.

En el caso de algunas sustancias es posible preparar una solución que contenga más soluto que una solución saturada. A esto se llama solución sobresaturada. Las soluciones sobresaturadas no son estables. El soluto precipita de la soluciónsobresaturada – el sólido que se separa de una solución se llama precipitado.

Factores que afectan la solubilidad

El grado en que una sustancia se disuelve en otra depende de la naturaleza tanto del soluto como del disolvente, y también de la temperatura y, al menos en el caso de los gases, la presión.

1. Interacciones: Soluto – Disolvente. Las sustancias con fuerzas de atracciónintermoleculares similares suelen ser mutuamente solubles. Esta generalización suele expresarse simplemente como “lo similar disuelve a lo similar”. Las sustancias no polares son solubles en disolventes no polares; los solutos iónicos y polares son solubles en disolventes polares. Los sólidos de red como el diamante y el cuarzo son insolubles en disolventes tanto polares como no polares a causa de lasintensas fuerzas de enlace dentro del sólido.

2. Efectos de temperatura. La solubilidad de la mayor parte de los solutos sólidos en agua se incrementa al aumentar la temperatura de la solución. Sin embargo, hay unas cuantas excepciones a esta regla, como es el caso del Ce2(SO4)3, Na2SO4, etc. A diferencia de los solutos sólidos, la solubilidad de los gases en agua disminuye al aumentar latemperatura. Si calentamos un vaso de agua fría, se observarán burbujas de aire en el interior del vaso. De forma similar, las bebidas carbonatadas pierden CO2 si se les permite calentarse; al aumentar la temperatura de la solución, la solubilidad del CO2 disminuye y el CO2(g) escapa de la solución. La menor solubilidad del O2 en agua al aumentar la temperatura es uno de los efectos de la contaminacióntérmica de lagos y ríos. El efecto es particularmente grave en los lagos profundos porque el agua caliente es menos densa que el agua fría, y por ello tiende a permanecer sobre el agua fría, en la superficie. Esta situación impide la disolución de oxigeno en las capas más profundas y afecta la respiración de todos los organismos acuáticos que necesitan oxígeno. Los peces pueden asfixiarse y morir enestas circunstancias.

3. Efectos de presión. La solubilidad de un gas en cualquier disolvente aumenta al incrementarse la presión del gas sobre el disolvente. En cambio, las solubilidades de los sólidos y líquidos no acusan un efecto apreciable de la presión.

La ley de Henry se aplica a los gases que no reaccionan con el disolvente en el que se disuelven (o, en algunos casos, gases quereaccionan incompletamente). Se define normalmente de la manera siguiente:

Ley de Henry.- A temperatura constante, la solubilidad de un gas es directamente proporcional a la presión del gas sobre la solución. La ecuación es:

Cg = k . Pg

Donde Cg es la concentración del gas disuelto (por lo regular expresada como molaridad), Pg es la presión parcial del gas sobre la solución y, k es una...