UNMSM-FQIQ
Laboratorio de Fisicoquímica I
DIAGRAMA DE SOLUBILIDAD
UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FA CU L TA D DE D E QUÍ Q UÍM ICA , INGE N IERÍA QU ÍM ICA E INGEN IERÍA A GRO INDUSTRIA L
Laboratorio de fisicoquímica i
INTEGRANTES
:
Peralta Gutiérrez Nayda Rocío, 14070046 Sánchez Sánchez Gino Alexander , 14070153 Torres Rimey María Julia, 14070158
PROFESORA
: Mercedes Puca Pacheco
FECHA DE PRÁCTICA
: 14/11/15
FECHA DE ENTREGA
: 21/11/15
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DIAGRAMA DE SOLUBILIDAD
Contenido
RESUMEN
................................. ................................................. .................................. .................................. .................................. .................................. .................................. ......................3 ....3
I.INTRODUCCION II.OBJETIVOS
............................... ................................................. ................................... .................................. .................................. ................................. ...........................4 ...........4
................................. .................................................. .................................. .................................. .................................. .................................. .................................5 ................5
III.PARTE TEORICA
................................. .................................................. .................................. ................................. .................................. .................................. ........................6 ........6
IV.PARTE EXPERIMENTAL V.TABLA DE DATOS VI.CALCULOS
.................................. .................................................. ................................. .................................. .................................. ............................ ...........11 11
............................... ................................................. ................................... ................................. .................................. ................................... ...................... ..... 13
................................. .................................................. .................................. .................................. .................................. .................................. ............................... .............. 15
VII.TABLA DE RESULTADOS VIII.GRAFICOS
................................. .................................................. .................................. .................................. .................................. ......................... ........21
.................................. ................................................... ................................... .................................. ................................. .................................. ............................ ........... 23
IX.DISCUSION DE RESULTADOS
................................. ................................................. .................................. .................................. .................................. .................... ..24 24
X.CONCLUSIONES
.................................. .................................................. .................................. .................................. .................................. .................................. ...................... ......25 25
XI.CUESTIONARIO
.................................. .................................................. .................................. .................................. .................................. .................................. ...................... ......26
XII.REFERENCIAS XIII.ANEXOS
.................................. .................................................. ................................. .................................. .................................. .................................. ......................... ........ 29
............................... ................................................ ................................... .................................. .................................. .................................. ................................. ................. 30
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Contenido
RESUMEN
................................. ................................................. .................................. .................................. .................................. .................................. .................................. ......................3 ....3
I.INTRODUCCION II.OBJETIVOS
............................... ................................................. ................................... .................................. .................................. ................................. ...........................4 ...........4
................................. .................................................. .................................. .................................. .................................. .................................. .................................5 ................5
III.PARTE TEORICA
................................. .................................................. .................................. ................................. .................................. .................................. ........................6 ........6
IV.PARTE EXPERIMENTAL V.TABLA DE DATOS VI.CALCULOS
.................................. .................................................. ................................. .................................. .................................. ............................ ...........11 11
............................... ................................................. ................................... ................................. .................................. ................................... ...................... ..... 13
................................. .................................................. .................................. .................................. .................................. .................................. ............................... .............. 15
VII.TABLA DE RESULTADOS VIII.GRAFICOS
................................. .................................................. .................................. .................................. .................................. ......................... ........21
.................................. ................................................... ................................... .................................. ................................. .................................. ............................ ........... 23
IX.DISCUSION DE RESULTADOS
................................. ................................................. .................................. .................................. .................................. .................... ..24 24
X.CONCLUSIONES
.................................. .................................................. .................................. .................................. .................................. .................................. ...................... ......25 25
XI.CUESTIONARIO
.................................. .................................................. .................................. .................................. .................................. .................................. ...................... ......26
XII.REFERENCIAS XIII.ANEXOS
.................................. .................................................. ................................. .................................. .................................. .................................. ......................... ........ 29
............................... ................................................ ................................... .................................. .................................. .................................. ................................. ................. 30
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RESUMEN En la siguiente práctica de laboratorio de fisicoquímica I el campo a desarrollar es el diagrama de solubilidad de un sistema líquido de tres componentes, en este caso de un sistema compuesto por ácido acético, agua y n-butanol, utilizando el diagrama de Roozeboom. El objetivo del experimento es determinar el diagrama de solubilidad en un sistema líquido ternario. Para un sistema dado de tres componentes líquidos, existirán composiciones para las cuales la solubilidad es completa, resultando la mezcla en una sola fase; pero pueden darse composiciones en las cuales se supera la solubilidad y aparecen dos fases inmiscibles. En el desarrollo práctico se preparará soluciones de diferentes %volumen de ácido acético en agua y en n-butanol, titulándolas luego con n-butanol y agua respectivamente. Luego pasaremos a calcular los % en peso de cada componente en cada mezcla para así determinar la curva de solubilidad. Se determinará el título de la soda a partir de los datos de valoración de solución de hidróxido de sodio, la cual resultó ser 0.0704 g CH 3COOH/ml NaOH. La densidad para el ácido acético a 25 ° c es de 1.0442 g/ml y para el n-butanol 25°c es 0.8057 g/ml y para el agua a 23 ° c es de 0.9976 .El porcentaje en peso del ácido acético en la fase acuosa es de 12.39% y en la fase orgánica 10.39%. Se puede concluir que el diagrama triangular, constituye la representación más adecuada para sistemas ternarios como el descrito. Se recomienda mantener los Erlenmeyer tapados constantemente al momento de titular las soluciones.
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I.INTRODUCCION Para tratar a los equilibrios heterogéneos es necesario utilizar el principio como Regla de Fases, para ello se hará el uso del número de variables a que se encuentra sometido un equilibrio heterogéneo que quedara bajo ciertas condiciones experimentales definidas. Para esta experiencia se utilizaron tres componentes; este sistema requiere la utilización de un triángulo equilátero donde cada uno de sus vértices indican uno de los componentes puros; en cada lado se lee la composición del sistema ternario. En el sistema que llevamos a cabo se utilizó el n-Butanol; ácido acético; agua a condiciones ideales. El agua y el n-butanol son parcialmente miscibles. El ácido acético es miscible tanto con el agua como con el n-butanol; por lo que en base a este se determinó la línea de reparto. Se infiere que el comportamiento de una sustancia con respecto a otro está muy lejos de ser ideal cuando dos líquidos son parcialmente miscibles o inmiscibles. Una sustancia, en este caso el tercer componente, puede comportarse idealmente si se encuentra completamente diluido en las dos fases. Entonces podrá aplicarse la ley de reparto. Finalmente se determinara los puntos máximos de solubilidad del agua y n-butanol que son parcialmente miscibles.
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II.OBJETIVOS
Usar Representar las relaciones de solubilidad de un sistema de 3
componentes mediante métodos gráficos (diagrama de triángulo
equilátero).
Dibujar una curva de solubilidad para un sistema con las características
ya mencionadas.
Recordar la preparación de soluciones, al trabajar con % peso.
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II.PARTE TEORICA
Es una medida de la capacidad de disolverse determinada sustancia (soluto) en un determinado medio (solvente).
de
una
Implícitamente se corresponde con la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad determinada de solvente, a determinadas condiciones de temperatura, e incluso presión (en caso de un soluto gaseoso). Puede expresarse en unidades de concentración: molaridad, fracción molar, etc. No todas las sustancias se disuelven en un mismo solvente. Por ejemplo, en el agua, se disuelve el alcohol y la sal, en tanto que el aceite y la gasolina no se disuelven. En la solubilidad, el carácter polar o apolar de la sustancia influye mucho, ya que, debido a este carácter, la sustancia será más o menos soluble; por ejemplo, los compuestos con más de un grupo funcional presentan gran polaridad por lo que no son solubles en éter etílico.
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Es un término usado en química que se refiere a la propiedad de algunos líquidos para mezclarse en cualquier proporción, formando una disolución. En principio, el término es también aplicado a otras fases (sólidos, gases), pero se emplea más a menudo para referirse a la solubilidad de un líquido en otro. El agua y el etanol (alcohol etílico), por ejemplo, son miscibles en cualquier proporción. Por el contrario, se dice que las sustancias son inmiscibles si en alguna proporción no son capaces de formar una fase homogénea. Por ejemplo, el éter etílico es en cierta medida soluble en agua, pero a estos dos solventes no se les considera miscibles dado que no son solubles en todas las proporciones. La miscibilidad de dos materiales con frecuencia se puede determinar ópticamente. Cuando dos líquidos miscibles son combinados, el líquido resultante es claro. Si la mezcla tiene un aspecto turbio entonces los dos materiales son inmiscibles. Se debe tener cuidado al hacer esta determinación. Si el índice de refracción de dos materiales es similar, la mezcla puede lucir clara aunque se trate de una mezcla inmiscible.
Las relaciones de solubilidad de un sistema de 3 componentes, se representan fácilmente en un diagrama de triángulo equilátero, ya que en él se puede plotear el % de cada componente en la misma escala, correspondiendo cada vértice del triángulo a los componentes puros, y cada lado a un sistema de dos componentes, a temperatura y presión constante, Cada vértice representa el 100% del componente representado en dicho vértice. Los lados del triángulo representan mezclas binarias de los componentes situados en los vértices extremos. Un punto situado en el interior del triángulo representa a una mezcla ternaria. Para establecer el punto que representa una mezcla de 25% de A, 25% de B y 50% de C, podemos proceder del siguiente modo: El punto "a" sobre el lado AB representa el 25% de A. Tracemos una línea de trazos desde el punto "a" al lado opuesto del triángulo paralela al lado BC. Todas las mezclas que contengan 25% de A se hallarán sobre esta línea de trazos. El punto "b" del lado AC representa el 50% de C. Tracemos una línea de trazos paralela a AB hasta el lado opuesto del triángulo. Del mismo modo se selecciona un punto de BC que represente el 25% de B y se traza la línea adecuada. La 7
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intersección de estas tres líneas señala el punto que representa la composición de la mezcla. La posición de la curva cambia con la temperatura. Para conocer la composición de cada fase en el sistema ternario representado por el punto "p", hemos de trazar la "línea de unión" ó "línea de reparto" que pasa por dicho punto. Esta línea corta a la curva en dos puntos "q" y "s", cuyas composiciones corresponden con las de cada fase. Cualquier punto situado sobre dicha línea pose la misma composición de cada fase. Como podemos observar, se pueden construir infinitas "líneas de unión".
Figura 1
Se pueden presentar tres casos: Tipo 1. Formación de un par de líquidos parcialmente miscibles. Tipo 2. Formación de dos pares de líquidos parcialmente miscibles. Tipo 3. Formación de tres p ares de líquidos parcialmente miscibles.
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Los puntos a y b designan las composiciones de las dos capas liquidas que resultan de la mezcla de B y C en alguna proporción arbitraria tal como c, mientras que la línea Ac muestra la manera en que dicha composición cambia por adición de A. La línea a 1b1 a través de c 1 conecta las composiciones de las dos capas en equilibrio, y se denomina línea de unión o línea de reparto. La miscibilidad completa por coalescencia de las dos capas en una sola tiene lugar únicamente en el punto D al cual se le denomina Punto crítico isotérmico del sistema o Punto de doblez. Finalmente a la curva aDb se conoce como curva binodal.
Figura2
Un sistema de tres líquidos tales que A y B, y A y C son parcialmente miscibles, mientras que B y C lo son totalmente. Los puntos D y F son los puntos de doblez respectivos de las dos regiones heterogéneas. Existen sistemas cuyo diagrama a temperaturas inferiores cuando la miscibilidad decrece, las dos curvas binodales se pueden intersecar, formando una banda típica, donde el área de miscibilidad parcial es abdc.
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Figura 3
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Figura 4
Cuando los tres líquidos son parcialmente miscibles entre si, se producen tres curvas binodales. Si se intersecan las curvas binodales, como puede suceder a temperaturas más bajas el diagrama contiene tres puntos de intersección D, E y F. En las áreas designadas por 1 solo existe una fase, mientras que las señaladas con 2, coexisten dos fases liquidas con las concentraciones de equilibrio dadas por las líneas de enlace que las unen. El área señalada con tres posee ahora tres fases liquidas en equilibrio, entonces el sistema debe ser invariante a temperatura y presión constante.
Figura 5
Figura 6
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IV.PARTE EXPERIMENTAL 4.1 Materiales y Reactivos Materiales:
Erlenmeyer de 125 mL con tapón Erlenmeyer de 100 mL con tapón buretas de 25 mL vasos de 100 mL, pera de decantación, tubos medianos con tapón, pipetas de 1, 5 y 10 mL gradilla.
Reactivos:
n-butanol, ácido acético solución de NaOH fenolftaleína.
1N,
4.2 Procedimiento Experimental Determinación de la Curva de Solubilidad: a) Lave y seque en la estufa todo el material de vidrio. b) En erlenmeyers de 125 mL, prepare 10 mL de soluciones que contengan 10, 15, 20 y 25% en volumen de ácido acético en agua; mantener las muestras tapadas. Mida la temperatura de cada componente puro. c) Titule dichas soluciones con n-butanol, agitando constantemente, después de cada agregado, hasta la primera aparición de turbidez. Mantenga tapados los erlenmeyers durante la valoración. d) De la misma forma, prepare 10 mL de soluciones que contengan 10, 20, 30 y 40% en volumen de ácido acético en n-butanol y titúlelas con agua destilada, hasta la primera aparición de turbidez. 11
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Valoración de Solución de NaOH 1N Para determinar el título de la base con ácido acético, pese 1 erlenmeyer de 100 mL (con tapón y seco), mida 1 mL de ácido acético, tape, pese nuevamente con exactitud. Titule el ácido con la solución de NaOH 1N, usando indicador de fenolftaleína.
Determinación de la Línea de Reparto a) En la pera de decantación seca, prepare 20 mL de una mezcla que contenga exactamente 10 % de ácido acético, 45% de n-butanol y 45% de agua. b) Agite bien la mezcla durante 2 minutos, luego separe cada una de las fases en un tubo con tapón, desechando las primeras gotas y la interfase. Denomine A a la fase acuosa (inferior) y O a la fase orgánica (superior). c) Pese un Erlenmeyer de 100 mL, limpio y seco con tapón y mida en él, 5 mL de una de las fases, tape rápidamente y vuelva a pesar. Empleando como indicador la fenolftaleína, valore dicha muestra con l a solución de NaOH 1N, hasta coloración grosella. d) Repita (c) con la otra fase.
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V.TABLA DE DATOS 4.1-Cond iciones amb ientales
P (mmHg)
T(°C)
% H.R
756
23
92
4.2-Determ inación de la curva de sol ubilidad .
4.2.1Temperatura de cada componente puro.
Temperatura (°C)
CH 3COOH
Agua
n-butanol
25
23
25
4.2.2- Soluciones de ácido acético en agua (tituladas con n-butanol). %Peso
cido acético (mL) Agua (mL)
V desplazado de butanol (mL)
10
1.0
9.0
2.2
15
1.5
8.5
2.8
20
2.0
8.0
4.2
25
2.5
7.5
8.4
4.2.3-Soluciones de ácido acético en n-butanol (tituladas con agua destilada) %Peso
cido acético (mL)
n-butanol(mL)
V desplazado de aguaDestilada (mL)
10
1.0
9.0
3.20
15
1.5
8.5
4.25
20
2.0
8.0
10.1
25
2.5
7.5
19.5
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4.3-Determ inac ión d e la l ínea d e r epar to.
4.3.1-Volumenes empleados en la mezcla.
Volumen
cido acético
n-butanol
Agua destilada
2 mL
9 mL
9 mL
4.3.2-Volumenes desplazados (titulación con NaOH 1N) de ambas fases.
Volumen desplazado
Fase acuosa
Fase orgánica
8.8 mL
11.5 mL
(titulación con NaOH 1 N)
4.4-Datos teóricos par a las densidades .
4.4.1-Datos necesarios para hallar las densidades teóricas para el ácido acético y el n-butanol a sus respectivas temperaturas a partir de 20 ° C SUSTANCIA
ρ
(g/mL)
β
(x10 - )
cido acético
1.0498
1.071
n-butanol
0.8095
0.950
4.4.2-Densidades teóricas de las sustancias en su estado puro. SUSTANCIA
T( o C)
ρ(g /mL)
cido acético
25
1.0442
n-butanol
25
0.8057
Agua
23
0.9976
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VI.CALCULOS a) Calculo de los % en peso de cada componente en cada una de las mezclas: Primero calculamos las respectivas densidades. Tenemos:
0,8098
Para tener las densidades a la temperatura de 22°C utilizaremos la siguiente ecuación:
Densidad de CH 3COOH a 25°C.
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Densidad de N-Butanol a 25°C.
ESTOS DATOS SON COLOCADOS EN LA TABLA 4.4.2 .
Segundo pasaremos a calcular los pesos de cada componente.
CH3COOH en H 2O:
Primera muestra:
Peso total de la muestra.
Así calculamos los pesos para cada muestra.
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Tercero hallaremos los % en peso de cada componente.
De igual manera, se calculan los pesos y porcentajes en peso de los componentes tanto para el caso de mezclas de ácido acético en agua y titulado con n-propanol, así como para ácido acético en n-butanol y titulado con agua.
b) Determine el Título de soda en g de ácido acético/mL de NaOH: Tenemos los siguientes datos:
Entonces hallamos el título de la siguiente manera.
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c) Composición global de la mezcla Tenemos: Vol. (ácido acético) = 2mL Vol. (N-butanol) = 9mL Vol. (H2O) = 9mL
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d) Determinación de los porcentajes en peso del ácido acético para la determinación de la línea de reparto
Para la fase acuosa Wsolución =4.9975 g VNaOH = 8.8ml Tsoda = gCH3COOH/mlNaOH
( ) W CH3COOH =0.6195 g
Ahora hallamos el porcentaje de ácido acético:
%WCH3COOH = 12.39%
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Para la fase orgánica
Wsolución = 4.4035 g. VNaOH = 6.5mL Tsoda = 0,0704 gCH 3COOH/mLNaOH
( ) W CH3COOH =0.4576g
Ahora hallamos el porcentaje de ácido acético:
%WCH3COOH = 10.39%
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VII.TABLA DE RESULTADOS TABLA 7.1: Peso y porcentaje en peso de cada sustancia presente en las soluciones de ácido acético en agua, tituladas con n-butanol 10%V
Sustancia
15%V
20%V
25%V
Sustanci a
W(g)
%w
W(g)
12.73
Ácido Acético
1.0442
8.990
1.5663
8.4789
68.93
Agua
8.7984
75.75
8.4789
2.2560
18.34
nbutanol
11.795
15.26
2.2560
W(g)
%w
W(g)
Ácido Acético
1.0442
8.99
1.5663
Agua
8.7984
75.75
n-butanol
11.795
15.26
%W
TABLA 7.2: Peso y porcentaje en peso de cada sustancia presente en las soluciones de ácido acético en n-butanol tituladas con agua. 10%V
20%V
30%V
40%V
W(g)
%W
W(g)
%W
W(g)
%W
W(g)
%W
1.0442
8.85
2.0884
16.34
3.1326
16.62
2.5061
9.35
n-butanol
7.2513
61.52
6.4456
33.19
5.6399
29.92
4.8342
18.04
Agua
3.4916
29.62
4.2398
50.49
53.46
19.4532
72.60
Sustancia Ácido Acé ti c o
10.076
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TABLA 7.3: Titulo en gramo de ácido acético por mL de NaOH W(g)
V(mL)
Matraz vació
73.4715
cido acético
2.0
Ma tra z + ác id o ac é ti c o
74.5491
NaOH gastado
15.5
Ác id o a cé ti c o
1.0776
Titulo (Ac.Acetico/mLNaOH)
0.0704
TABLA 7.4: Mezcla para determinar el coeficiente de reparto Sust ancia
V(mL)
W(g)
%W
Ác i do Ac é ti co
2.0
2.0884
11.40
n-butanol
9.0
7.2513
39.52
Agua
9.0
8.9884
49.01
TABLA 7.5: Determinación de la línea de reparto FASE ACUOSA
FASE ORGANICA
W M UESTRA (g)
4.9975
4.4035
V NaOH (mL)
8.8
6.5
WA C. ACETICO (g)
0.6195
0.4576
%W A C. A CÉTICO
12.39
10.39
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VIII.GRAFICOS
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IX.DISCUSION DE RESULTADOS
Se mezcló cantidades conocidas de los líquidos miscibles, luego se añadió el tercer componente que lo hallamos por medio de la titulación hasta homogenizarse para trazar la curva binoidal que deseamos.
Los porcentajes en peso de cada componente dan un punto que pertenece a la curva.
La mezcla de los tres líquidos que está dentro de la curva dará como resultado la formación de dos capas saturadas, una acuosa y la otra orgánica, formando mezclas ternarias conjugadas, esto formara la curva trazada que representa un arco binoidal.
Al mezclarse en el equilibrio habrán dos capas conjugadas el agua y nbutanol que son entre ellas parcialmente miscibles cuyas composiciones están representados por los puntos a y b, que son los puntos de máxima solubilidad, es decir, el punto a representa la máxima solubilidad del agua en el n-butanol y el punto b representa la máxima solubilidad del nbutanol en agua.
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X.CONCLUSIONES
El área que queda por debajo la curva de solubilidad representa a todas las mezclas de estos tres componentes, que dan lugar a dos fases. El área que queda por encima, representa por lo tanto, las proporciones que una vez mezcladas dan sistemas homogéneos con una sola fase.
Todo punto de la región que queda por debajo de la curva de solubilidad, da lugar a una recta de reparto. Cualquier punto situado sobre la línea de reparto o unión pose la misma composición de cada fase.
El diagrama triangular, constituye la representación más adecuada para sistemas ternarios como el descrito. Cada vértice representa el 100% en peso de un componente, mientras que las bases opuestas a éstos, representan proporciones del 0 % de ese componente.
El
punto de doblez o punto crítico es el punto en el que las soluciones
conjugadas tienen la misma composición y las dos capas se vuelven una sola.
El sistema ternario n-butanol-ácido acético-agua forma sistemas con un par
de ellos parcialmente miscibles, en este caso el n-butanol y agua.
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XI.CUESTIONARIO 1. Indicar las ventajas y desventajas que ofrece el diagrama de Roozebon. Ventajas:
Se puede usar el sistema para un sistema de tres componentes para diferentes temperaturas, las que al elevar la temperatura aumenta las solubilidades de los componentes. Se puede analizar sistemas: dos pares líquidos miscibles parcialmente y tres pares de líquidos miscibles parcialmente teniendo temperatura y presión fijados.
Nos permite saber las composiciones de las sustancias en una mezcla determinada y usando un método de separación.
Desventajas:
Se usa con mayor precisión para fases liquidas, ya que al haber tres fases tres fases liquidas y tres sólidas, solo cuatro de estas estarán en equilibrio temperatura y presión fijadas. Por ello se supondrá que no hay fases sólidas. Solo es aplicable a sustancias ya establecidas dependiendo de su naturaleza y la temperatura a que se trabaja. Hay tendencia a que por hidrólisis se formen cantidades minúsculas de productos gelatinosos.
Sistema de dos sales y agua solo se analiza cuando dichas sales presentación común.
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2. Describa tres procesos químicos a nivel industrial, donde tiene aplicación los criterios del diagrama de solubilidad. a) Contacto sencillo: Extracción de ácido acético y benceno utilizando agua. b) Contacto múltiple: Tiene varias entradas de solventes a medida que avanza la mezcla de ácido acético y benceno, para recuperar más productos derivados.
c) Extracción con reflujo: extracción de metil ciclo hexano de una mezcla de metil a ciclo hexano y n-heptano usando solvente como anilina.
Extracción de nicotina en solución acuosa con kerosene como agente de extracción (solvente).
Extracción de estireno con solución etilbenceno utilizando como disolvente dietilenglicol.
Uso para la separación de algunos productos obtenidos en desintegración nuclear y para lograr separación del plutonio del uranio.
Se usa en proceso de metalurgia; fundición de metales, ejemplo: plomo, plata, zinc. Plomo y plata, zinc y plata son miscibles completamente, pero plomo y zinc parcialmente, cuando se funden forman dos capas, una consiste en plomo y la otra en zinc.
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3. Explique la regla de Tarasenkov. Por la regla empírica de Tarasenkov, las prolongaciones de todas las líneas de conexión en los diagramas de este tipo, en muchos casos se cortan en un punto. Una de las líneas de conexión se encuentra en las prolongaciones de uno de los lados del triángulo. Determinando las composiciones, aunque no sea más que un par de soluciones conjugadas, por ejemplo, x e y se puede encontrar el punto b y por el mismo construir el sistema de conexión para la zona de separación en capas. Trazando desde el punto b una tangente a la curva p xy q, obtenemos el punto a, correspondiente a la composición en que el sistema se hace homogéneo a la temperatura dada. La regla de Tarasenkov está lejos de cumplirse para todos los sistemas.
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XII.REFERENCIAS
Atkins
P.
"Fisicoquímica"
2da.
Edición.
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Fondo
Educativo
Fondo
Educativo
Interamericano, México, 1986, pág: 204 – 205.
Castellan
G.
"Fisicoquímica"
2da.
Edición.
Ed.
Interamericano, EEUU, 1987, pág: 106, 144. 312-313;324,337
Maron S. Prutton "Fundamentos de Fisicoquímica" 1era. Edición. Ed. Limusa, México, 1968, pág: 269 – 272.
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XIII.ANEXOS ARTICULO:
PROCESO DE SOLUBILIDAD Las sustancias no se disuelven en igual medida en un mismo disolvente. Con el fin de poder comparar la capacidad que tiene un disolvente para disolver un producto dado, se utiliza una magnitud que recibe el nombre de solubilidad. La capacidad de una determinada cantidad de líquido para disolver una sustancia sólida no es ilimitada. Añadiendo soluto a un volumen dado de disolvente se llega a un punto a partir del cual la disolución no admite más soluto (un exceso de soluto se depositaría en el fondo del recipiente). Se dice entonces que está saturada. Pues bien, la solubilidad de una sustancia respecto de un disolvente determinado es la concentración que corresponde al estado de saturación a una temperatura dada. Las solubilidades de sólidos en líquidos varían mucho de unos sistemas a otros. Así a 20 ºC la solubilidad del cloruro de sodio (NaCl) en agua es 6 M y en alcohol etílico (C 2H6O), a esa misma temperatura, es 0,009 M. Cuando la solubilidad es superior a 0,1 M se suele considerar la sustancia como soluble en el disolvente considerado; por debajo de 0,1 M se considera como poco soluble o incluso como insoluble si se aleja bastante de este valor de referencia. La solubilidad depende de la temperatura; de ahí que su valor vaya siempre acompañado del de la temperatura de trabajo. En la mayor parte de los casos, la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura. Se trata de procesos en los que el sistema absorbe calor para apoyar con una cantidad de energía extra el fenómeno la solvatación. En otros, sin embargo, la disolución va acompañada de una liberación de calor y la solubilidad disminuye al aumentar la temperatura.
Propiedades físicas Otra propiedad física que permite conocer el tipo de enlace es la solubilidad. Los compuestos con enlace iónico son solubles en agua y los que tienen enlace covalente se disuelven en otros compuestos covalentes. Esta propiedad tiene varias excepciones, la fundamental es que las sustancias que tienen moléculas con muchos átomos de oxígeno y que no son macromoléculas son solubles en agua porque los átomos de oxígeno se unen con los átomos de hidrógeno del agua. Prácticamente todos los compuestos formados con elementos situados a la derecha de la tabla periódica tienen enlaces covalentes. En la vida corriente serían todas las pinturas, disolventes, grasas, hidrocarburos, azúcar, alcohol, etc.
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Tipos de soluciones con respecto a la solubilidad.
Solución Insaturada: “Es aquella en que la cantidad de soluto disuelto es inferior a la que indica su solubilidad” esta solución se reconoce experimentalmente agregándole una pequeña cantidad de soluto y esta se disolverá. Solución Saturada: “Es aquella en que la cantidad de soluto disuelto es igual a la que indica su solubilidad”. Este tipo de solución se reconoce ex perimentalmente agregándole una pequeña cantidad de soluto y no se disolverá. Solución Sobresaturada: “es aquella en que la cantidad de soluto disuelto es mayor a la que indica su solubilidad”. Este tipo de solución se reconoce experimentalmente por su gran “inestabilidad” ya que al agitarla o al agregar un pequeño cristal de soluto (cristal de siembra o semilla de cristal) se provoca la cristalización del exceso de soluto disuelto.
Factores que condicionan o modifican la solubilidad . Como se a comprobado mediante experiencias cotidianas, hay sustancias muy solubles en agua (azúcar), otras muy poco solubles y otras prácticamente insolubles (aceite), por lo tanto la solubilidad no posee siempre valor fijo o constante sino que depende de ciertos factores que harán de la solubilidad un valor que puede ser aumentado o disminuido según sea el factor modificante y estas son los siguientes:
La Temperatura Este factor solo modifica la solubilidad de solutos sólidos y gaseosos, los líquidos no sufren ninguna alteración en su solubilidad, solo hasta que sean miscibles entre si (que se mezclen). En el caso de los sólidos: en general un aumento de la temperatura provocara un aumento de la solubilidad, aunque existen casos donde la solubilidad sufre una pequeña variación e incluso casos donde al aumentar la temperatura la solubilidad disminuye. En el caso de los gases: un aumento de la temperatura produce siempre una disminución de la solubilidad y vice-versa. Si se coloca en un recipiente una pequeña cantidad de bebida gaseosa, al ser calentada, se observa inmediatamente una efervescencia derivada del escape de gas (dióxido de carbono) de la solución. Si se calienta agua, esta pierde el aire disuelto en ella.
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