Soluciones y propiedades coligativas

Química A Curso 2009
Bases teóricas correspondientes a: Seminario 7: Soluciones Seminario 8: Propiedades coligativas

Temario:
Tipos de disoluciones. Proceso de disolución. Unidades de concentración. Efecto de la temperatura en la solubilidad. Efecto de la presión en la solubilidad de los gases. Propiedades coligativas de no-electrolitos. Propiedades coligativas de electrolitos: Factor i devan´t Hoff.
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Propiedades de las soluciones
La mayoría de los procesos y reacciones químicas ocurren entre iones o moléculas en solución, disueltas en agua u otros solventes. Solución: “mezcla homogénea formada por dos o más sustancias”. Solvente: componente mayoritario, determina el estado de agregación de la solución Soluto: Otro/s componente/s disuelto/s en la solución
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Tiposprincipales de soluciones
Comp. 1 Gas Gas Gas Líquido Sólido Sólido Comp. 2 Gas Líquido Sólido Líquido Líquido Sólido Estado de la solución Gas Líquido Sólido Líquido Líquido Sólido Ejemplos Aire Gaseosas, sodas H2 en paladio Alcohol en agua Agua de mar, solución salina Aleaciones metálicas
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Proceso de disolución y fuerzas intermoleculares
¿Cómo se forma una solución? Nivel microscópico. Fuerzasde atracción intermoleculares juegan un rol importante. Las partículas de soluto se dispersan entre las del disolvente ocupando posiciones que antes estaban ocupadas por partículas de solvente. Depende de la fuerza relativa de: Interacción solvente-solvente Interacción soluto-soluto Interacción solvente-soluto
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Proceso de disolución y fuerzas intermoleculares
Separación de moléculas desolvente (requiere de energía, absorbe calor) Separación de moléculas de soluto (requiere de energía, absorbe calor) Mezcla de moléculas de soluto con moléculas de solvente (puede requerir o liberar energía; absorbe o libera calor)
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Entalpía (H)
H: Función que mide la energía de un sistema (cantidad de calor). ∆H= Hfinal – Hinicial: cambio de entalpía (o calor). Expresa los cambios de energíaen procesos químicos donde se intercambia calor. Proceso endotérmico: Proceso químico no favorable, requiere de energía. Absorbe calor del medio circundante. La entalpía aumenta durante el proceso y ∆H >0 (positivo). Proceso exotérmico: Proceso favorable, libera energía en forma de calor al medio. La entalpía disminuye durante el proceso y ∆H 0 : Separación de moléculas de solvente: procesoendotérmico. ∆H2>0 : Separación de moléculas de soluto: proceso endotérmico. ∆H3< 0 : Mezcla de moléculas de soluto con moléculas de solvente, proceso exotérmico. ∆Hdisolución = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3 Los procesos 1 y 2 son valores positivos (endotérmicos), mientras que el proceso 3 (atracción solvente-soluto) es negativo (exotérmico). |∆H3| > |∆H1 + ∆H2| |∆H3| < |∆H1 + ∆H2| →∆Hdisolución < 0; libera calor→∆Hdisolución > 0; absorbe calor
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Intercambio de Energía en el proceso de disolución

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Dos factores que gobiernan la formación de soluciones ∆H y S
Energético: Soluciones exotérmicas (∆H0: aumenta el desorden —> favorable S desfavorable Procesos de disolución conducen a S>0. La solución es más desordenada que soluto y solvente por separado. Este factor hace posible la formación de solucionesendotérmicas.
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Predicción de solubilidades
“Lo semejante disuelve a lo semejante”. Sustancias con fuerzas intermoleculares del mismo tipo y magnitud, tienden a disolverse entre sí. CCl4 se disuelve en C6H6, componentes no polares con interacciones intermoleculares de dispersión. NaCl no se disuelve en C6H6, interacciones iónicas muy diferentes a las de dispersión. ¿alcohol etílico(etanol) y agua? Solvatación: un ión o una molécula se rodea por moléculas de solvente en un arreglo especial. Hidratación: → el solvente es agua. Sales, bases y ácidos, se disolverán más fácilmente en solventes polares, que en solventes no polares que carecen de momento dipolar y no pueden solvatar los iones como el Cl- y el Na+.
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Solvatación en sales

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Unidades de concentración...