Estudiante
Páginas: 9 (2194 palabras)
Publicado: 12 de marzo de 2013
SISTEMAS DISPERSOS HOMOGÉNEOS:
SOLUCIONES
Dra. Mireia Oliva i Herrera
Conceptos y definiciones
Una solución es un sistema homogéneo y monofásico que consta de dos o más componentes. El disolvente y el soluto.
La solubilidad de un soluto en un disolvente determinado, es la concentración de soluto en una disolución saturada, en presencia de soluto en exceso. Si fijamos lascondiciones de presión y temperatura la solubilidad es una constante
De la solubilización de una sustancia puede resultar:
a) Soluciones verdaderas, de moléculas o iones de tamaño inferior a 1nm b) Pseudosoluciones o soluciones coloidales. El tamaño de la partícula está entre 1nm y 0,5µm.
Expresiones cualitativas de la solubilidad de la farmacopea europea Término descriptivo Cantidad aproximadade disolvente en volumen por una parte de sustancia en peso Menos de una parte De una a 10 partes De 10 a 30 partes De 30 a 100 partes De 100 a 1.000 partes Mas de 10.000 partes
Muy soluble Fácilmente soluble Soluble Bastante soluble Poco soluble Prácticamente insoluble
Expresiones de la solubilidad y de la concentración en disoluciones Por ciento p/p % p/p Por ciento p/v %p/v Porcentajepeso a peso (número de gramos de soluto en 100 g. de disolución) Porcentaje peso a volumen (número de gramos de soluto en 100 ml. de disolución) Moles de soluto en 1.000 ml. de disolución Moles de soluto en 1.000 gramos de disolvente Cociente entre el número de moles de soluto y el número total de moles en la disolución. 1/1.000 de un equivalente, Eq. (un equivalente es igual al peso molecular deun átomo o radical dividido por su valencia).
Molaridad M Molalidad m Fracción molar X
Miliequivalentes mEq
Etapas de un proceso de disolución: Podemos considerar el proceso de disolución en dos etapas. En la primera el soluto debe vencer las fuerzas de atracción entre sus moléculas para poder cambiar su estado de agregación y extraer una de ellas y la segunda la mezcla de esta con lasmoléculas del disolvente.
Si consideramos que el soluto es un sólido cristalino, en esta primera etapa debemos considerar la fusión del sólido y por tanto hay que considerar las variaciones de la entalpía y la entropía del proceso de fusión. Si el soluto es un líquido esta etapa no tiene lugar. Si el soluto es un gas debemos considerar un proceso de condensación con los consiguientes cambiosde energía.
En la segunda etapa, proceso de mezcla, las moléculas de disolvente deben crear cavidades, separarse, donde se puedan situar las moléculas de soluto. Una vez se sitúan en estas cavidades se produce la solvatación del soluto por las moléculas del disolvente.
Así pues la etapa de mezclado tiene una primera contribución endotérmica al proceso (contribución desfavorable) y unasegunda exotérmica (contribución favorable).
Para que el proceso sea espontáneo la variación de la energía libre o energía de Gibbs debe ser negativa. ΔGs = ΔHs- T ΔSs La energía libre de disolución se relaciona con la solubilidad ΔGs = - RT ln X
PROCESO DE DISOLUCIÓN DE UN SÓLIDO IÓNICO
La entalpía de fusión es constante e independiente del disolvente. Es siempre positiva (desfavorable),sin embargo es un proceso posible porque hay un aumento de entropía (aumento del desorden).
Soluciones ideales y reales
Las soluciones ideales son aquellas que siguen las leyes de Raoult. Presentan bajas concentraciones y la naturaleza química del soluto y del disolvente son semejantes.
La solubilidad ideal X de un soluto sólido a una temperatura T depende sólo del calor molar de fusiónΔHf y de la temperatura de fusión del sólido Tf. ln X = - (ΔHf / R).(1 / T-1 / Tf) ΔHf : calor molar de fusión J /mol X : fracción molar R : calorías / ºK mol T : temperatura expresada en ºK
En las soluciones reales, X, la fracción molar que se disuelve dependerá de la naturaleza química del soluto y del disolvente, y de sus interacciones. La ecuación de Hildebrand es una aproximación...
SOLUCIONES
Dra. Mireia Oliva i Herrera
Conceptos y definiciones
Una solución es un sistema homogéneo y monofásico que consta de dos o más componentes. El disolvente y el soluto.
La solubilidad de un soluto en un disolvente determinado, es la concentración de soluto en una disolución saturada, en presencia de soluto en exceso. Si fijamos lascondiciones de presión y temperatura la solubilidad es una constante
De la solubilización de una sustancia puede resultar:
a) Soluciones verdaderas, de moléculas o iones de tamaño inferior a 1nm b) Pseudosoluciones o soluciones coloidales. El tamaño de la partícula está entre 1nm y 0,5µm.
Expresiones cualitativas de la solubilidad de la farmacopea europea Término descriptivo Cantidad aproximadade disolvente en volumen por una parte de sustancia en peso Menos de una parte De una a 10 partes De 10 a 30 partes De 30 a 100 partes De 100 a 1.000 partes Mas de 10.000 partes
Muy soluble Fácilmente soluble Soluble Bastante soluble Poco soluble Prácticamente insoluble
Expresiones de la solubilidad y de la concentración en disoluciones Por ciento p/p % p/p Por ciento p/v %p/v Porcentajepeso a peso (número de gramos de soluto en 100 g. de disolución) Porcentaje peso a volumen (número de gramos de soluto en 100 ml. de disolución) Moles de soluto en 1.000 ml. de disolución Moles de soluto en 1.000 gramos de disolvente Cociente entre el número de moles de soluto y el número total de moles en la disolución. 1/1.000 de un equivalente, Eq. (un equivalente es igual al peso molecular deun átomo o radical dividido por su valencia).
Molaridad M Molalidad m Fracción molar X
Miliequivalentes mEq
Etapas de un proceso de disolución: Podemos considerar el proceso de disolución en dos etapas. En la primera el soluto debe vencer las fuerzas de atracción entre sus moléculas para poder cambiar su estado de agregación y extraer una de ellas y la segunda la mezcla de esta con lasmoléculas del disolvente.
Si consideramos que el soluto es un sólido cristalino, en esta primera etapa debemos considerar la fusión del sólido y por tanto hay que considerar las variaciones de la entalpía y la entropía del proceso de fusión. Si el soluto es un líquido esta etapa no tiene lugar. Si el soluto es un gas debemos considerar un proceso de condensación con los consiguientes cambiosde energía.
En la segunda etapa, proceso de mezcla, las moléculas de disolvente deben crear cavidades, separarse, donde se puedan situar las moléculas de soluto. Una vez se sitúan en estas cavidades se produce la solvatación del soluto por las moléculas del disolvente.
Así pues la etapa de mezclado tiene una primera contribución endotérmica al proceso (contribución desfavorable) y unasegunda exotérmica (contribución favorable).
Para que el proceso sea espontáneo la variación de la energía libre o energía de Gibbs debe ser negativa. ΔGs = ΔHs- T ΔSs La energía libre de disolución se relaciona con la solubilidad ΔGs = - RT ln X
PROCESO DE DISOLUCIÓN DE UN SÓLIDO IÓNICO
La entalpía de fusión es constante e independiente del disolvente. Es siempre positiva (desfavorable),sin embargo es un proceso posible porque hay un aumento de entropía (aumento del desorden).
Soluciones ideales y reales
Las soluciones ideales son aquellas que siguen las leyes de Raoult. Presentan bajas concentraciones y la naturaleza química del soluto y del disolvente son semejantes.
La solubilidad ideal X de un soluto sólido a una temperatura T depende sólo del calor molar de fusiónΔHf y de la temperatura de fusión del sólido Tf. ln X = - (ΔHf / R).(1 / T-1 / Tf) ΔHf : calor molar de fusión J /mol X : fracción molar R : calorías / ºK mol T : temperatura expresada en ºK
En las soluciones reales, X, la fracción molar que se disuelve dependerá de la naturaleza química del soluto y del disolvente, y de sus interacciones. La ecuación de Hildebrand es una aproximación...
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