Solubilidad
Páginas: 5 (1234 palabras)
Publicado: 4 de abril de 2011
SOLUBILIDAD
La solubilidad es una propiedad característica de cada soluto que representa su capacidad para disolverse en un disolvente determinado a una temperatura dada. Esta capacidad está en función de la naturaleza del par soluto-disolvente y la presencia de otras sustancias.
En el caso específico de soluciones acuosas de sales inorgánicas, la solubilidad se expresa cuantitativamentemediante el denominado Coeficiente de SOLUBILIDAD (C.S.), el cual indica la masa en gramos de soluto que satura a 100 gramos de agua a una determinada temperatura. Esto es, indica la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en una muestra de agua o, la mínima cantidad de agua necesaria para disolver una muestra de soluto.
El coeficiente de solubilidad, por lo tanto, representa en formacuantitativa la relación de composición de una solución saturada a la temperatura de referencia. El soluto que forma parte de la solución saturada, debe ser químicamente puro y anhidro.
La relación gravimétrica expresada por el coeficiente de solubilidad, se puede utilizar en cualquier unidad de masa, por ejemplo:
Si el coeficiente de solubilidad de X sustancia es CS = 35, significa que
35 gde soluto se disuelven en 100 g de H2O ó que 35 kg soluto se disuelven en 100 kg de H2O ó que 35 lb de soluto se disuelven en 100 lb de H2O ó que 35 ton de soluto se disuelven en100 ton H2O.
El coeficiente de solubilidad, visto como un factor de conversión, también permite la deducción de dos factores adicionales relacionados con la solución saturada que se obtiene. Tomando como ejemplo el CSdel KNO3 a 25°C se tiene:
25 g de soluto + 100 g H2O = 125 g de solución saturada
25 g KNO3 ; 25 g KNO3 ; 100 g H2O
100 g H2O 125 g soln. sat. 125 g de soln. sat.
La mayoría de las sustancias presentan un coeficiente de solubilidad directamente proporcional a la temperatura.
La solubilidad en forma genérica y el coeficiente de solubilidad de manera específica, se utilizan pararealizar purificaciones y separaciones por cristalización de soluto, a partir de soluciones que s sobresaturan por evaporación de agua o por disminución de la temperatura.
METODOLOGÍA PROPUESTA PARA LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS
1. La información que proporciona el enunciado se analiza y se representa mediante un diagrama de bloque, donde las “entradas” corresponden a las sustancias iniciales y,las “salidas”, a las sustancias finales. Por ejemplo para una prueba de producción, se requieren 20 kg de solución saturada de KNO3 a una temperatura de 30°C. Calcular las cantidades necesarias de KNO3 QP. Y de agua para su preparación CS a 30°C = 32.5
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| | | | |
W1 | KNO3 = ? | | | | |
| | | | | Wss = 20 Kg |
| | | | | |W2 | Kg H2O | | | | |
| | | | | |
| | T= | 30 | | | |
| | Cs= | 32.5 | | | |
2. Para las corrientes de entrada y/o salida que correspondan a soluciones saturadas deberá conocerse el coeficiente de solubilidad respectivo.
3. La masa de un componente en una corriente es igual al producto de ésta por la fracción masa respectiva(Wsolución x %W).
4. En los problemas que involucren la solubilización o cristalización de un soluto hidratado, deberá conocerse la fórmula química del hidrato y realizar las operaciones correspondientes, recordando que el coeficiente de solubilidad está referido al soluto QP y anhidro.
5. En los problemas relacionados con operaciones de cristalización, debe considerarse que los cristalesobtenidos (anhidros o hidratados) siempre se encuentran en equilibrio con la solución saturada.
6. La mayoría de los problemas de solubilidad, con sustancias anhidras o hidratos, se resuelven mediante el planteamiento de ecuaciones algebraicas que representen el balance de materia global (BMG) y para cada uno de los componentes (soluto y disolvente) utilizando la notación adecuada y cualquier...
La solubilidad es una propiedad característica de cada soluto que representa su capacidad para disolverse en un disolvente determinado a una temperatura dada. Esta capacidad está en función de la naturaleza del par soluto-disolvente y la presencia de otras sustancias.
En el caso específico de soluciones acuosas de sales inorgánicas, la solubilidad se expresa cuantitativamentemediante el denominado Coeficiente de SOLUBILIDAD (C.S.), el cual indica la masa en gramos de soluto que satura a 100 gramos de agua a una determinada temperatura. Esto es, indica la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en una muestra de agua o, la mínima cantidad de agua necesaria para disolver una muestra de soluto.
El coeficiente de solubilidad, por lo tanto, representa en formacuantitativa la relación de composición de una solución saturada a la temperatura de referencia. El soluto que forma parte de la solución saturada, debe ser químicamente puro y anhidro.
La relación gravimétrica expresada por el coeficiente de solubilidad, se puede utilizar en cualquier unidad de masa, por ejemplo:
Si el coeficiente de solubilidad de X sustancia es CS = 35, significa que
35 gde soluto se disuelven en 100 g de H2O ó que 35 kg soluto se disuelven en 100 kg de H2O ó que 35 lb de soluto se disuelven en 100 lb de H2O ó que 35 ton de soluto se disuelven en100 ton H2O.
El coeficiente de solubilidad, visto como un factor de conversión, también permite la deducción de dos factores adicionales relacionados con la solución saturada que se obtiene. Tomando como ejemplo el CSdel KNO3 a 25°C se tiene:
25 g de soluto + 100 g H2O = 125 g de solución saturada
25 g KNO3 ; 25 g KNO3 ; 100 g H2O
100 g H2O 125 g soln. sat. 125 g de soln. sat.
La mayoría de las sustancias presentan un coeficiente de solubilidad directamente proporcional a la temperatura.
La solubilidad en forma genérica y el coeficiente de solubilidad de manera específica, se utilizan pararealizar purificaciones y separaciones por cristalización de soluto, a partir de soluciones que s sobresaturan por evaporación de agua o por disminución de la temperatura.
METODOLOGÍA PROPUESTA PARA LA RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS
1. La información que proporciona el enunciado se analiza y se representa mediante un diagrama de bloque, donde las “entradas” corresponden a las sustancias iniciales y,las “salidas”, a las sustancias finales. Por ejemplo para una prueba de producción, se requieren 20 kg de solución saturada de KNO3 a una temperatura de 30°C. Calcular las cantidades necesarias de KNO3 QP. Y de agua para su preparación CS a 30°C = 32.5
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W1 | KNO3 = ? | | | | |
| | | | | Wss = 20 Kg |
| | | | | |W2 | Kg H2O | | | | |
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| | T= | 30 | | | |
| | Cs= | 32.5 | | | |
2. Para las corrientes de entrada y/o salida que correspondan a soluciones saturadas deberá conocerse el coeficiente de solubilidad respectivo.
3. La masa de un componente en una corriente es igual al producto de ésta por la fracción masa respectiva(Wsolución x %W).
4. En los problemas que involucren la solubilización o cristalización de un soluto hidratado, deberá conocerse la fórmula química del hidrato y realizar las operaciones correspondientes, recordando que el coeficiente de solubilidad está referido al soluto QP y anhidro.
5. En los problemas relacionados con operaciones de cristalización, debe considerarse que los cristalesobtenidos (anhidros o hidratados) siempre se encuentran en equilibrio con la solución saturada.
6. La mayoría de los problemas de solubilidad, con sustancias anhidras o hidratos, se resuelven mediante el planteamiento de ecuaciones algebraicas que representen el balance de materia global (BMG) y para cada uno de los componentes (soluto y disolvente) utilizando la notación adecuada y cualquier...
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