Unidad VII

                                 Soluciones 

Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. Estas sustancias pueden ser sólidas, líquidas y gaseosas.

Las soluciones, también llamadas disoluciones, son uniones físicas entre dos o más sustancias que originan una mezcla de tipo homogénea, la que presenta uniformidad en todas sus partes.

Importancia de las soluciones

- La materia se presenta con mayor frecuencia en la naturaleza en forma de soluciones, dentro de las cuales se llevan a cabo la gran mayoría de los procesos químicos.

- Muchas de estas mezclas son soluciones y todas ellas rodean a los seres vivos (agua de mar, de río, suelo, aire, sustancias comerciales, etc.), por lo que nuestra existencia depende de las mismas, en menor o mayor grado. Además, en el interior de una persona existen soluciones tales como la saliva, sangre , orina, ácidos y bases diluidos, etc.

- La  industria genera infinidad de soluciones en forma de drogas, medicinas, desinfectantes, bebidas gaseosas, cosméticos, etc.

Tipos de soluciones: 

• Saturada                                     

• No saturada

• Sobresaturada 

• Cristalización 

Factores que Afectan a la Disolución 

• Temperatura                                                                                     • Presión 

• Agitación                                                                                         • Polaridad 

• Tamaño de partícula 

• Además se debe tomar en cuenta: 

    • Interacción DisolventeDisolvente 

    • Interacción Soluto- Soluto 

    • Interacción DisolventeSoluto.

Reglas de solubilidad 

Unidades de concentración: 

• El estudio cuantitativo de una disolución requiere que se conozca su concentración, es decir, la cantidad de soluto presente en determinada cantidad de disolución.

Porcentaje 

(%p/p, %p/v, %v/v)

Porcentaje en masa = masa de soluto/ masa de soluto + masa de disolvente * 100

Porcentaje en masa = masa de soluto/ masa de la disolución * 100

Molaridad (M)

Molaridad = moles de soluto/ litros de disolución

Molalidad (m)

molalidad = moles de soluto/ masa de disolvente (kg)

Ejemplos: 

Normalidad: 

• Unidad de concentración del soluto en una disolución 
• No expresa la cantidad de soluto presente utilizando unidades de materia (moles), sino utilizando unidades de materia (moles), sino utiliza número de unidades de reacción (equivalentes).

Concepto de equivalente:

• Es la cantidad de una sustancia que representa una unidad de reacción en un proceso químico en particular.
•  La ventaja de trabajar con equivalentes, es que las relaciones siempre son de 1:1, al contrario de cuando se trabaja con moles.
• Dado que el concepto de equivalente le señala como unidad de reacción, el mismo dependerá del tipo de reacción en el cual la disolución tome parte.
• El nombre real de los equivalentes de reacción es: “número de equivalentes gramo” pero se suele llamar simplemente como “equivalentes”.

                        número de equivalente - gramo = peso en gramos de la sustancia / peso equivalente de la                                                                                                                                     sustancia.  

                        Equivalentes = peso en gramos de la sustancia / peso equivalente de la sustancia

• El peso equivalente es la cantidad “efectiva” que participa en la reacción en particular. Es LA UNIDAD de reacción por excelencia. 

                            Peso equivalente = peso fórmula o molecular de la sustancia / n 

                            (Donde "n" dependerá del tipo de reacción en la cual esté participando la disolucion                                  en particular)

1. Reacción de Neutralización: 

• Peso equivalente: Es la cantidad de sustancia que cede o reacciona con un mol de iones H+
• Peso equivalente = Peso fórmula o molecular de la sustancia / n 
• Si el soluto es un ácido, n será la cantidad de iones hidronio que cede. 
• Si el soluto es una base, n será la cantidad de iones hidronio que es capaz de aceptar

    2. Reacciones de precipitación: 

• Peso equivalente:
• Es la cantidad de sustancia que cede o reacciona con un catión monovalente.
• Peso equivalente = peso fórmula o molecular de la sustancia / n 
• n es el número total de cargas positivas o negativas que tenga una unidad de fórmula del soluto. 

3. Reacción de oxido-reducción: 

• Peso equivalente: 
• Es la cantidad de sustancia que gana o pierde un mol de electrones. 
• Peso equivalente = Peso fórmula o molecular de la sustancia / n 
• n es el total de electrones que el soluto gana |o pierde en la reacción de óxido- reducción. 

4. Definición de normalidad: 

Normalidad (N) = Número de equilentes - gramo (equivalentes) / litros de disolución 

Ejercicio: Calcule el volumen de ácido sulfúrico concentrado (densidad = 1.835 g/ml y 93. 2% p/p) que se necesita para preparar 500 ml de ácido 3.00 N para neutralización completa.

Partes por millón: 

• Su uso descontinuado, sin embargo aparece en bibliografía antigua. 
• Ahora se prefiere hacer referencia  simplemente como mg/l

Diluciones:

• Usualmente en el laboratorio no se utilizan soluciones altamente concentradas. 
• Por el contrario, se suelen tomar pequeñas alícuotas de las mismas y con ellas se preparan nuevas disoluciones menos concentradas (con menor cantidad de soluto). 

Proceso de dilución:

• Es el proceso que se sigue para preparar una disolución de menor concentración a partir de una disolución más concentrada.
• De la solución más concentrada se toma una pequeña porción que recibe el nombre de alícuota.
• Esta alícuota lleva una cantidad de moles de soluto. 
• Cuando se agregue más solvente a la alícuota, la solución estará menos concentrada (más diluida), sin embargo el número de moles de la alícuota se conservan.

MV= moles de soluto 

M1V1 = M2V2

C1V1 = C2V2

Creación y realización Thema Equipo Editorial S. A. (2002) Consultor Estudiantil "Mi Secundaria".

Lic. Marroquín Tinti M. N. Catedrática de la Universidad Galileo de Guatemala (2021), presentación "Química General"

 Reboiras, M. D. (2006). Química: la ciencia básica. Editorial Paraninfo.