Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro
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División Divisi ón de Agronomía - Dpto. de Botánica Área De Fisiología Vegetal Practica No. 2 Datos De Identificación: Nombre de la práctica: Soluciones Y Concentraciones. Corresponde Al Tema De: Relaciones Hídricas. Alumno: José Eulalio Ek Maas. Especialidad: Ingeniero Agrónomo Parasitólogo Grupo: 13 Maestro (a): Martha Vásquez Rodríguez
II.OBJETIVO DE LA PRÁCTICA: 1.-Identificar las bases teóricas para la expresión de la concentración de las soluciones: Molares (M), Mólales (m), Normales(N), Partes por millón (ppm) o microgramos/gramo (µg /g), y Soluciones Porcentuales (p/v) y (v/v). 2.-conocer las diferentes formas de expresión de la concentración. 3.-conocer la mecánica para intercambiar de una forma de expresión de concentración a otra.
III.MATERIAL Material bibliográfico que le indicara el titular del curso. IV.PROCEDIMIENTO: Revise las bases teóricas para la expresión de la concentración mencionadas en este escrito. Después de que revise los problemas ejemplos, resolví los problemas de tarea indicando las operaciones realizadas.
VI.DISCUSION. 1.-Defina que es una solución. En el ámbito de la química el término solución o disolución alude a las mezclas que poseen dos o más sustancias y que son homogéneas. Aquellas sustancias que se encuentran en menor cantidad y que son las que se disuelven en la mezcla se las conoce bajo el nombre de soluto. El solvente, en cambio, es la sustancia en la que el soluto se disuelve.
2.- ¿cuantos tipos de solución existen; haga una clasificación, defina cada una y mencione ejemplos? No electrolíticas:
estas soluciones, como su nombre indica, tienen una capacidad casi inexistente de transportar electricidad. Se caracterizan por poseer una disgregación del soluto hasta el estado molecular y por la no conformación de iones. Algunos ejemplos de estas soluciones son: el alcohol y el azúcar. Electrolíticas:
estas soluciones, en cambio, sí pueden transportar electricidad de manera mucho más perceptible. A esta clase de soluciones también se las conoce bajo el nombre de iónicas, y algunos ejemplos son las sales, bases y ácidos. Dependiendo de la
cantidad de soluto que
haya, existen distintas soluciones:
Soluciones saturadas:
en las soluciones en que existe la mayor cantidad de soluto capaz de mantenerse disuelto, a una temperatura estable, en un solvente, se las conoce bajo el nombre de soluciones saturadas. En caso de que se agregue mayor cantidad de soluto, la mezcla superaría su capacidad de disolución. Ejemplos: Una solución de bromuro de potasio que tenga disueltos 116 gramas de KBr en 100 g de agua a 50°c Soluciones insaturadas:
estas soluciones, también conocidas bajo el nombre de diluidas, son aquellas en las que la masa de solución saturada es, en relación a la del soluto disuelta, mayor para la misma masa de solvente y a igual temperatura. Ejemplos de soluciones insaturadas:
Cuando se mezcla agua con sal: ésta se diluye en el agua, en ese caso el agua es el solvente y la sal el soluto. Cuando se disuelve pintura en aguarrás: en este caso el aguarrás es el solvente y la pintura es el soluto.
Un refresco que es una solución insaturada de agua y azúcar: si se agrega un poco más de azúcar a esa mezcla es posible disolverla. Un consomé es una solución insaturada de agua y sal: ya que si se agrega un poco más de sal se disolverá fácilmente. El agua de una alberca es una solución insaturada de cloro para albercas: puesto que es posible agregar un poco más de cloro y que éste se diluya en el agua. El agua jabonosa: si se pone una taza de detergente en una carga de lavadora se forma una solución insaturada de detergente, ya que es posible agregar un poco más de detergente y se diluye en el agua. Si se mezcla onza de alcohol en un vaso de agua se tiene una solución insaturada de alcohol.
Soluciones concentradas:
en estas soluciones, el porcentaje de soluto es cercano al establecido por la solubilidad a la misma temperatura. Soluciones sobresaturadas:
en dichas soluciones existe una cantidad menor de solución saturada que de soluto a una determinada temperatura.
3.- ¿porque es importante conocer cómo expresar la concentración en los distintos tipos de soluciones? Es muy importante conocerlo porque gracias a ellas se puede establecer las cantidades de soluto y solvente presentes en una solución, muchos profesionales tienen que medir, necesariamente, una de las siguientes magnitudes físicas: Masa (m), volumen (v) y cantidad de sustancia (n). Por ejemplo:
4.- ¿Qué aplicaciones tendría el conocer la expresión de las distintas concentraciones y tipos de solución? El ingeniero químico mide la cantidad de azufre en el petróleo, la cual sirve para de referencia para determinar el valor del crudo. Los químicos y biólogos miden las cantidades de monóxido y dióxido de carbono, dióxido de azufre y otros agentes contaminantes para determinar los niveles de contaminación en el ambiente. Los laboratoristas que trabajan en la industria farmacéutica miden las cantidades de sustancias necesarias para preparar soluciones nasales, oftálmicas, sedantes, analgésicos, antiespasmódicas, hidratantes; todas estas de concentración determinada y de cuya exacta preparación depende de la vida y la pronta recuperación de cientos de miles de enfermos. En las industrias de bebidas gaseosas los ingenieros miden las cantidades de
edulcorantes, cafeína, ácido fosfórico, entre otros, con el propósito de que estas sean gratas al paladar, refrescantes y comercialmente rentables. En las industrias siderúrgicas los ingenieros químicos determinan las cantidades de hierro, carbono, manganeso, cromo, níquel y silicio que se tienen que mezclar para preparar los diferentes tipos de acero. Los bioanalistas que trabajan en laboratorios clínicos practican exámenes a muestras de sangre y orina para determinar los valores de cada una de las sustancias. En las industrias de los perfumes los químicos miden las cantidades de esencias y de alcohol necesarias para obtener la fragancia deseada Importancia de las Soluciones en la vida diaria y la industria: Es muy importante ya que el Más del 90% de las reacciones químicas ocurren en soluciones y más del 95% de las reacciones químicas que ocurren en soluciones se dan en soluciones acuosas. En la industria: Para estudiar el petróleo es indispensable disolverlo, es decir hacer soluciones de petróleo, el petróleo se disuelve en compuestos orgánicos como diclorometano o hexano Para hacer cremas, dentríficos, cosméticos, etc., es necesario hacer soluciones. Para extraer colorantes o aceites esenciales es necesario disolver las plantas en diversos compuestos orgánicos. Las cerámicas se hacen a base de soluciones sólidas. Las pinturas son soluciones. En la vida diaria: algunos alimentos que consumimos son soluciones: Los refrescos son soluciones, varios compuestos están disueltos, como ácido carbónico y azúcar, por eso el refresco es tan dañino. El agua de limón es ácido cítrico y azúcar disueltos en agua, una solución. Las frutas y verduras contienen agua, la cual disuelve algunos componentes nutritivos de las frutas y las verduras. Cómo la mandarina o la naranja, que son muy jugosas y su jugo es rico en vitamina C (soluciones de vitamina C) El agua de mar es una gran solución salina, tiene muchas sales disueltas, de allí se obtiene la sal que consumimos en las comidas, por otro lado gracias a que el mar es una solución, existe vida en el planeta, pues, muchos nutrientes disueltos en el agua fueron los alimentos de las primeras células, así como actualmente son nutrientes para algunas especies animales y vegetales que viven en el agua. En el ambiente: Existen soluciones que son capaces de atrapar partículas contaminantes, aunque en la actualidad todavía está en desarrollo la investigación de este tipo de soluciones La lluvia ácida es un tipo de solución con efectos negativos, pues el agua disuelve los óxidos de nitrógeno y de azufre que se escapan de las chimeneas o escapes. En el área de la química: las soluciones son muy importantes, pues para hacer análisis químico, es indispensable el empleo de las soluciones. En el área de síntesis química, la mayoría de las reacciones se llevan a cabo en soluciones. Así para sintetizar un nuevo medicamento, se emplean varias soluciones.
Aplicaciones de las propiedades coligativas: Se llaman propiedades coligativas a aquellas propiedades de una solución que dependen únicamente de la concentración molal, es decir, de la cantidad de partículas de soluto por cada kilogramo de solvente, y no de la naturaleza o tipo de soluto. Propiedades Coligativas: Descenso de la presión de vapor: Cuando se prepara una solución con un disolvente puro y un soluto no volátil (que se transformará en gas) y se mide su presión, al compararla con la presión de vapor de su solvente puro (medidas a la misma temperatura) se observa que la de la solución es menor que la del solvente. Esto es consecuencia de la presencia del soluto no volátil. A su vez, cuando se comparan las presiones de vapor de dos soluciones de igual composición y diferente concentración, aquella solución más concentrada tiene menor presión de vapor. El descenso de ésta se produce por dos razones: por probabilidad, pues es menos probable que existan moléculas de disolvente en el límite de cambio, y por cohesión, pues las moléculas de soluto atraen a las de disolvente por lo que cuesta más el cambio. Descenso crioscópico: El soluto obstaculiza la formación de cristales sólidos, por ejemplo el líquido refrigerante de los motores de los automóviles tiene una base de agua pura a presión atmosférica se congelaría a 0°C dentro de las tuberías y no resultaría útil en lugares fríos. Para evitarlo se le agregan ciertas sustancias químicas que hacen descender su punto de congelación. ΔTf = Kf • m • m es la molalidad. Se expresa en moles de soluto por kilogramo de disolvente (mol/kg). • ΔTf es el descenso del punto de congelación y es igual a T - Tf donde T es el punto de congelación de la solución y Tf es el punto de congelación del disolvente puro. • Kf es una constante de congelación del disolvente. Su valor, cuando el solvente es agua es 1,86 ºC kg/mol Aplicación: Para enfriar algo rápidamente se hace una mezcla de hielo con sal o, si tiene precaución, alcohol. El punto de congelación bajará y el hielo se derretirá rápidamente. Pese a aparentar haberse perdido el frío, la mezcla formada estará en realidad a unos cuantos grados bajo cero y será mucho más efectiva para enfriar que los cubos de hielo sólidos. Es una consecuencia del descenso de la presión de vapor. El punto de congelación es la temperatura a la cual un líquido comienza a congelarse (transformarse en sólido). Su valor coincide con el punto de fusión (cambio opuesto, pero en lugar de entregar energía para congelarse, el sistema recibe energía para fundirse y volverse líquido). Para una solución se confirma que su punto de congelación es menor que el de su solvente puro. Por ejemplo, el agua se congela a partir de los 0°C, mientras que una solución formada por agua y sal se congelará a menor temperatura Aumento ebulloscópico [editar] Al agregar moléculas o iones a un solvente puro la temperatura en el que éste entra en ebullición es más alto. Por ejemplo, el agua pura a presión atmosférica ebulle a 100°, pero si se disuelve algo en ella el punto de ebullición sube algunos grados centígrados. ΔTb = Kb • m
• m es la molalidad. Se expresa en moles de soluto por kilogramo de disolvente (mol/kg). • ΔTb es el aumento del punto de ebullición y es igual a T - Tb donde T es el punto de ebullición de la solución y Tb el del disolvente puro. • Kb es una constante de ebullición del disolvente. Su valor cuando el solvente es agua es 0,52 ºC kg/mol. Aplicación: Cuando un mol de una sal se disuelve en solución, el efecto del aumento del punto de ebullición es aún mayor, pues la sal hará un efecto tal que será el total de las partes que se disuelven. Por ejemplo, el NaCl será disuelto en un mol de sodio y un mol de cloro, un total de dos moles en solución. El punto de ebullición es la temperatura a la cual la presión de vapor de un solvente o solución iguala la presión externa y comienza a observarse las moléculas de líquido transformarse en gas. Por ejemplo, a presión externa de 1 atm, el agua hierve a 100°C, mientras que para una solución acuosa de algo a 100°C las presiones externas y de vapor no se han igualado y por ende no se observa el cambio a estado gaseoso. Cuando la presión de vapor iguale la presión externa la temperatura de la solución será mayor que 100°C y, consecuentemente, se comprueba que su punto de ebullición es, efectivamente, mayor que el punto de ebullición de su solvente puro (agua) medido a una misma presión externa Presión osmótica: La ósmosis es la tendencia que tienen los solventes a ir desde zonas de menor hacia zonas de mayor concentración de partículas. El efecto puede pensarse como una tendencia de los solventes a "diluir". Es el pasaje espontáneo de solvente desde una solución más diluida hacia una solución más concentrada, cuando se hallan separadas por una membrana semipermeable (también: π = (nRT) / V) • n es el número de moles de partículas en la solución. • R es la constante universal de los gases, donde R = 8.314472 J • K -1 • mol-1. • T es la temperatura en grados kelvin. Teniendo en cuenta que n/V representa la molaridad (M) de la solución obtenemos: Al igual que en la ley de los gases ideales, la presión osmótica no depende de la carga de las partículas. Aplicación: El experimento más típico para observar el fenómeno de ósmosis es el siguiente: • Se colocan dos soluciones con distinta concentración (p or ejemplo, una consta de agua con sal común o azúcar y la otra de agua sola). • Ambas soluciones se ponen en contacto a través de una membrana semipermeable que permite el movimiento del agua a través de ella, es decir, que permite que el solvente pase y las partículas no. El papel celofán suele funcionar, pero debe ser verdadero papel celofán y no sus sustitutos. • Al cabo de un tiempo se podrá observar que el solvente ha pasado de la solución diluida hacia la solución concentrada y los niveles de líquido han cambiado. Las membranas celulares son semipermeables. La observación al microscopio de células
que previamente han estado sumergidas en soluciones de sal común o azúcar, permite constatar el efecto de la entrada de agua (turgencia) o la pérdida de agua (plasmólisis) en función de que el medio exterior sea hipertónico o hipotónico respecto al medio interno celular.
5.-que aplicaciones tendría en la fisiología vegetal estas formas de expresión; y como los procesos y las funciones, podrían ser modificadas por las mismas. Se puede aplicar para medir la cantidad de solución que pasa a través de la membrana semipermeable los minerales y el agua, con eso se basa para medir y modificar la presión osmótica y los fenómenos fisicoquímicos que ocurren en el vegetal. Tambien se utiliza para preparar Soluciones nutritivas para inducir cambios de concentración de N, P, K en plantas .
VII.-CONCLUSION: Con esta práctica aprendí la importancia de saber los tipos de soluciones y concentraciones que existen también a realizar los cálculos con la formula correspondiente.
VIII.BIBLIOGRAFIA:
http://www.buenastareas.com/ensayos/Importancia-De-La-Concentraci%C3%B3n-DeLas/95947.html http://www.tiposde.org/ciencias-naturales/115-tipos-de-soluciones/
http://www.scielo.org.mx/
