Disoluciones ideales

TEMA 10.- DISOLUCIONES.
Tema 10.- Disoluciones

1. Introducción. 2. Formas de expresar la concentración. 3. El proceso de disolución. 4. Solubilidad. 5. La ley de reparto. 6. Ley de Raoult. 7. Diagramas de punto de ebullición. 8. Destilación. 9. Diagramas de punto de congelación. 10. Propiedades coligativas.
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Tema 10.- Disoluciones.

1.- INTRODUCCIÓN.
Tema 10.- DisolucionesDisolución: mezcla homogénea de dos o más sustancias.

Clasificación de las disoluciones
• Dependiendo de la naturaleza de la fase:

Sólida

Líquida

Gaseosa

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Tema 10.- Disoluciones.

1.- INTRODUCCIÓN.
Tema 10.- Disoluciones

• Dependiendo del número de componentes: Binaria, Ternaria, Cuaternaria,…. Disolvente: componente que está presente en la mayor cantidad y que determina elestado de la materia en la que existe una disolución. Soluto: Coloides: el resto de los componentes. Dispersión de “partículas pequeñas”
Tipo de disolución Disoluciones gaseosas G-G L-G S-G Disoluciones líquidas G-L L-L S-L Disoluciones sólidas G-S L-S S-S Ejemplo Aire seco Aire húmedo Hielo seco en N2 Agua carbónica Alcohol en agua Agua azucarada H2 en paladio Hg en Au Latón (Cu y Zn)

Sol:sólido en un líquido Emulsión: líquido en líquido Humo: sólido en gas Aerosol, Niebla: líquido en gas Gel: fase dispersa, estructura semirígida Disoluciones sólidas: •Sustitucional •Intersticial

La descripción de una disolución implica Disoluciones. sus componentes y sus cantidades conocer Tema 10.relativas concentración.

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2.- FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACIÓN.
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•Fracción molar (x)

ni xi = n Tot
• Molalidad (m)

• Representa el tanto por uno en moles de i • Adimensional xi = 1 • 0 ≤ xi ≤ 1 ;

∑
i

ni mi = kg disolvente
• Molaridad (M)

• Unidades: mol⋅kg-1 (molal,m) ⋅

ni Mi = L disolución

• Unidades: mol⋅L-1 (molar,M) ⋅ • Ventaja: Facilidad para medir V

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Tema 10.- Disoluciones.

2.- FORMAS DE EXPRESAR LA CONCENTRACIÓN.
Tema10.- Disoluciones

• Normalidad (M)

equivalentes (i) Ni = L disolución
equivalentes (i) = ni ⋅ valencia

• Unidades: equiv⋅L-1 (normal,N) ⋅ • Depende de la reacción Protones transferidos en rcc. ácido-base Electrones transferidos en rcc. redox

• Porcentaje en peso (% w/w)

% peso =

masa soluto ⋅100 masa disolución

• Partes por millón (ppm)

ppm =

masa soluto ⋅ 10 − 6 masadisolución
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3.- EL PROCESO DE DISOLUCIÓN.
Tema 10.- Disoluciones

Solubilidad El proceso de disolución depende del balance entre tres tipos de interacciones: - Disolvente / disolvente - Soluto / soluto - Disolvente / soluto “Semejante disuelve a semejante” (miscibilidad) Tetracloruro de carbono / benceno (fuerzas de dispersión) Alcoholes / agua (enlaces dehidrógeno) Sales / agua (interacciones ión – dipolo) Imagen tomada de:
Chang, R. “Química”, McGraw-Hill, México 1998

∆G =∆H – T—∆S

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4.- SOLUBILIDAD.
Tema 10.- Disoluciones

SATURACIÓN Y SOLUBILIDAD
Disolución saturada ⇒ soluto disuelto y sin disolver en equilibrio dinámico Solubilidad, S ⇒ concentración de una sustancia en su disolución saturada.
Imagen tomadade: Chang, R. “Química”, McGraw-Hill, México 1998

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA SOLUBILIDAD
- Naturaleza del disolvente - Temperatura Disolvente + Soluto ↔ Disolución Para ∆Hdisolución > 0; Para ∆Hdisolución < 0; Solubilidad de gases (Contaminación térmica)
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∆Hdisolución

si T ↑ ⇒ S ↑ si T ↑ ⇒ S ↓

Tema 10.- Disoluciones.

4.- SOLUBILIDAD.
Tema 10.- Disoluciones

Efecto de lapresión en la solubilidad de gases Ley de Henry ⇒ S = k·Pi Teoría cinética y ley de Henry
Imagen tomada de: General Chemistry: Principles and Moderns Applications R.H. Petrucci

5.- LEY DE REPARTO.
Extracción
kD = CB/CA = SB/SA = (mB/VB)/(mA/VA) kD = Coeficiente de reparto mB = masa de soluto en B mA = masa de soluto en A
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6.- LEY DE RAOULT.
Tema 10.-...