SOLUCIONES PORCENTUALES

SOLUCIONES PORCENTUALES.

INTRODUCCIÓN: Soluci Solución ón es un sistema homogéneo en el cual un soluto, líquio, s!lio o gas, est" is#e$so en un solvente, %o$mano una sala %ase.

Po$ lo gene$al, el sol&ente o isol&ente se encuent$a en ma'o$ #$o#o$ci!n que el solu soluto to.. En quím químic ica a ino$ ino$g" g"ni nica ca el iso isol& l&en ente te usa usao o gene gene$a $alm lmen ente te en la #$e#a$aci!n e soluciones es el agua estilaa. (e#enieno (e#enieno e la concent$aci concent$aci!n !n el soluto en la soluci!n, soluci!n, las soluciones soluciones se clasi%ican en) diluidas, concentradas, saturadas y sobresaturadas . Sin em*a$go, en los e+#e$imentos e química es necesa$io e+#$esa$ una meia e concent$aci!n el soluto en la soluci!n.  Así, ha' soluciones e+#$esaas en #o$centae, en no$malia ' en mola$ia, aem"s e ot$as uniaes e meia #a$a t$a*aos es#ecí%icos. SOLUCIONES PORCENTUALES. Las soluciones #o$centuales e+#$esan la cantia e soluto en - #a$tes e solu soluci ci!n !n.. En el la*o$ la*o$at ato$i o$io o e quím químic ica a se em#l em#lean ean los los ti#o ti#oss e solu soluci cion ones es #o$centuales) a/ Peso Peso en &olumen &olumen 0#1&/.El 0#1&/.El solut soluto o est" en g$amos g$amos ' la soluci! soluci!n n son - ml %inales. */ 2olumen 2olumen en &olumen &olumen 0&1&/. 0&1&/. Se usan cuano cuano el soluto soluto es un líquio. líquio. El soluto soluto est" en mililit$os mililit$os #a$a un &olumen e - mililit$os mililit$os %inales. c/ Peso en #eso #eso 0#1#/. El soluto soluto est" est" en g$amos g$amos #a$a un #eso #eso %inal %inal e - g. 3ETO(OLO45A a/ E%ectu E%ectua$ a$ los c"lcu c"lculos los neces necesa$io a$ioss #a$a log$a log$a$$ la co$$ect co$$ecta a #$e#a$ac #$e#a$aci!n i!n e caa una e las */ sustancias sustancias solicit solicitaas aas #o$ el ocente, ocente, en $elaci!n $elaci!n #1#, #1#, #1&, #1&, &1&, &1&, utili6ano utili6ano las %!$mulas c/ t$ata t$ataas as en en la la clase clase te!$ica te!$ica..

MARCO TEÓRICO El té$mino disoluciones sugie$e que en una me6cla e*e e+isti$ una sustancia que se isuel&a ' ot$a que isuel&a a la ante$io$. La sustancia que se isuel&e se

conoce con el nom*$e e soluto, mient$as la que isuel&e al soluto es enominaa solvente o  disolvente . Lo m"s im#o$tante es que #a$a que la me6cla sea una soluci!n, e*e se$ homogénea, es eci$, la com#osici!n e*e se$ igual en caa una e sus #a$tes. Las soluciones #ueen esta$ en los t$es estaos e la mate$ia) •

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S!lias, one un eem#lo son las aleaciones. Líquias, en este caso, el sol&ente e*e se$ líquio #e$o el soluto #uee esta$ en cualquie$a e los t$es estaos. En el agua e ma$, el soluto 0clo$u$o e soio/ est" en el estao s!lio7 en el caso e un lico$, el soluto 0etanol/ est" en el estao líquio ' %inalmente en la soa, el soluto est" en estao gaseoso 0anhí$io ca$*!nico/. 4aseosas, soluto ' sol&ente son gases, #o$ eem#lo el ai$e co$ille$ano.

Seg8n cu"l sea la com#osici!n e la soluci!n, se #o$" istingui$ una soluci!n concent$aa 0que contiene mucho soluto %o$mano #a$te e la soluci!n/, e una soluci!n iluia 0que contiene #oco soluto en soluci!n/. Estos té$minos son cualitati&os ' en química es necesa$io que se cono6can e+actamente las cantiaes que e+isten en la me6cla, es eci$, una magnitu cuantitati&a.  Algunas magnitues cuantitati&as que si$&en #a$a calcula$ la com#osici!n e una soluci!n son las siguientes) 9El mol )Un mol, es una unia ' equi&ale a :,; + - ;<  entiaes elementales, que #ueen se$ "tomos, moléculas u ot$as #a$tículas. Este n8me$o se enomina n8me$o e A&oga$o.  Así #o$ eem#lo) Un mol e "tomos e N contiene :,; + - ;< "tomos e nit$!geno. Un mol e moléculas e = ;O contiene :,; + - ;< moléculas e agua. Pa$a calcula$ los moles se usa la siguiente %!$mula) 3ol > masa 0g/ o n > m 3asa mola$ mm

- Masa atómica (m.a.)  Co$$es#one a la masa e - mol e "tomos e un elemento o e :,; + -;< "tomos e un elemento, meias en g$amos. Eem#lo) La masa at!mica el = es -,? g1mol, esto signi%ica que) la masa e mol e "tomos e = contiene :,; + - ;< "tomos e = ' su masa es e -,? g. Las masas at!micas, en gene$al, a#a$ecen en las ta*las #e$i!icas con el inaecuao nom*$e e #eso at!mico.

- Masa molar (mm) La masa mola$ co$$es#one a la masa e - mol e moléculas o e :,; + - ;< moléculas, meias en g$amos. La masa mola$ o molecula$ o #eso molecula$ e un com#uesto se o*tiene sumano #one$aamente las masas at!micas e los elementos que con%o$man el com#uesto. Po$ eem#lo calcula$ la masa mola$ el = ;O 0masa at!mica = > - g1mol, O > -: g1mol/ mm=;O > ; + m.a. 0=/ @ -+ m.a. 0O/

> ; + - @ - +-: > ; @ -: mm=;O > -? g1mol Po$ lo tanto, la masa e - mol e = ;O o e :,; + - ;< moléculas e =;O es e -? g. Pa$a e+#$esa$ la com#osici!n e la soluci!n se utili6an uniaes como) #o$centae en masa 0m1m/, #o$centae masa B &olumen 0 m1&/, #o$centae 2olumen B &olumen 0 &1&/, molalia 0 m/ ' mola$ia 03/. Po$centae en masa 0 m1m/) Co$$es#one a la $elaci!n #o$centual ent$e la masa el soluto isuelto ' la masa e la isoluci!n e+#$esaa en g$amos. m1m > 3asa e soluto D - 3asa e la soluci!n Po$centae en &olumen 0 &1&/) Inica la $elaci!n #o$centual el &olumen el soluto isuelto $es#ecto al &olumen e la isoluci!n e+#$esaas am*as en mililit$os.  &1& > 2olumen e soluto D - 2olumen e la soluci!n Po$centae masa en &olumen 0 m1&/) Co$$es#one a la $elaci!n #o$centual ent$e la masa el soluto 0en g$amos/ ' el &olumen e la isoluci!n 0mililit$os/. m1& > masa e soluto D - 2olumen e la soluci!n 3olalia 0m/) La molalia se e%ine como el n8me$o e moles e soluto #o$  caa ilog$amo e sol&ente. La %!$mula gene$al es) m > moles e soluto

g. Sol&ente

3ola$ia 03/) La mola$ia se e%ine como el n8me$o e moles e soluto que se encuent$a isueltos en un lit$o e soluci!n. La %!$mula gene$al es) 3ola$ia > moles e soluto o 3 > n Lit$o e soluci!n 2 Una #$o#iea intensi&a im#o$tante e las sustancias es la ensia, que se e%ine como la cantia e masa en una unia e &olumen, #o$ lo que #e$mite conoce$ la masa e un &olumen ete$minao e sustancia ' &ice&e$sa. La %o$mula gene$al es)  > masa 0g/ 2olumen 0ml/ Se e*e $eco$a$ que #a$a e+#$esa$ la cantia e una sustancia química se utili6a la unia moles, ' que caa sustancia tiene una masa mola$ que e+#$esa la masa e un mol en g$amos. Tenieno #$esente estos conce#tos, es #osi*le $esol&e$ los i%e$entes #$o*lemas e isoluciones. Pa$a ello se $ecomiena segui$ la siguiente secuencia e #asos) -. Sa*e$ e+actamente cu"l es el #$o*lema, es eci$, conoce$ lo que se esea calcula$. ;. Anali6a$ caa uno e los atos #a$a así sa*e$ con qué anteceentes se cuenta #a$a llega$ a la soluci!n el #$o*lema. <. Reali6a$ caa uno e los #asos que sean necesa$io #a$a la soluci!n el #$o*lema. Eem#lo) Calculemos la mola$ia el clo$o oméstico, si éste contiene -F,G g e hi#oclo$ito e soio 0NaClO/ #o$ caa - ml. 0-L/ e isoluci!n. 03asa at!mica e Na>;<7 Cl>-:/. P$ime$o calculamos la masa mola$ el soluto. mm NaClO > ;<+- @ F,H g1mol

Seguno calculamos el n8me$o e moles el soluto 0n/ n>m mm

n > -F,G g > ,; moles F,H g1mol

Te$ce$o calculamos la mola$ia 03/, seg8n) 3ola$ia > n 2 3 > ,; mol > ,; mol1 L o ,; 3 0léase ,; mola$/ -L Solu*ilia La solu*ilia co$$es#one a la cantia m"+ima e soluto que a una tem#e$atu$a aa, se isuel&e en una ete$minaa cantia e sol&ente. Ta*la e solu*iliaes e algunos s!lios en = ;O a ;JC NO< <-: g1l. NaCl <: g1l. U$ea - g1l. CuSOF ; g1l. P*Cl; G,G g1l. La ta*la nos #$esenta i%e$entes solu*iliaes e soluto en = ;O, así #o$ eem#lo, si o*se$&amos el &alo$ e la solu*ilia e la u$ea, signi%ica que #oemos isol&e$  - g. e este soluto en - L e = ;O a ;JC, o*ten$emos así una soluci!n satu$aa, esto quie$e eci$ que la soluci!n no #uee ace#ta$ m"s soluto a esa tem#e$atu$a, si se ag$ega una cantia ma'o$ e soluto, esta no se isol&e$" ' nos quea$" una soluci!n so*$esatu$aa. En gene$al una soluci!n so*$esatu$aa es aquella que contiene m"s soluto que su solu*ilia ' una soluci!n insatu$aa es aquella que contiene menos soluto que su solu*ilia. Kacto$es que a%ectan la solu*ilia 9 Natu$ale6a el soluto ' sol&ente El estuio e #a$es e sustancias que se me6clan ' ot$as no, han conucio a una im#o$tante gene$ali6aci!n) sustancias con simila$es %ue$6as e at$acci!n ent$e #a$tículas tienen a se$ solu*les ent$e ellas, es eci$, las sustancias #ola$es son solu*les en sol&entes #ola$es, mient$as que los solutos no #ola$es son solu*les en sol&entes no #ola$es. 9 Tem#e$atu$a La tem#e$atu$a es uno e los %acto$es m"s im#o$tantes que a%ectan la solu*ilia en la ma'o$ía e los com#uestos. En gene$al la aici!n e calo$ causa un

aumento e la solu*ilia en solutos que sean s!lios ' líquios, mient$as que en gases la solu*ilia isminu'e. 9 P$esi!n Solo si el soluto es gas, un aumento e #$esi!n lle&a a un aumento e la solu*ilia e los gases en los líquios. E+iste una $elaci!n e #$o#o$cionalia i$ecta ent$e la solu*ilia e un gas ' la #$esi!n a#licaa. El e%ecto e la #$esi!n so*$e la solu*ilia es utili6ao en la #$e#a$aci!n e *e*ias gaseosas. Toas ellas em*otellaas *ao una #$esi!n e CO ; lige$amente su#e$io$ a una atm!s%e$a. Cuano las *otellas son a*ie$tas, la #$esi!n el CO ; so*$e la soluci!n isminu'e ' el gas *u$*uea %ue$a e la soluci!n. P$o#ieaes e las isoluciones -. P$o#ieaes coligati&as e las isoluciones ;. P$o#ieaes "cio9*ase e las soluciones P$o#ieaes coligati&as e las isoluciones El cam*io e los #untos e congelaci!n ' e e*ullici!n que e+#e$imenta un sol&ente cuano se ag$ega un soluto, co$$es#one a #$o#ieaes que e#enen e la cantia e moléculas e soluto ag$egao 0com#osici!n e la soluci!n/, #e$o no el ti#o o ientia el soluto. Estas #$o#ieaes son las que se conocen como #$o#ieaes coligati&as. Ot$a #$o#iea coligati&a es la #$esi!n osm!tica. Las uniaes m"s aecuaas #a$a e+#$esa$ la concent$aci!n e la soluci!n ' que #e$miten e+#lica$ las #$o#ieaes coligati&as, son la molalia, m, 0que e+#$esa los moles e soluto que se encuent$an isueltos #o$ caa ilog$amo e sol&ente/, ' las %$acciones mola$es, que e+#$esan la %$acci!n e moles e soluto que ha' en el total e moles que com#onen la soluci!n. Ele&aci!n el #unto e e*ullici!n El #unto e e*ullici!n se e%ine como la tem#e$atu$a a la cual la #$esi!n e &a#o$  e un líquio es igual a la #$esi!n atmos%é$ica. Cuano un sol&ente se me6cla homogéneamente con un soluto no &ol"til, se o*se$&a un inc$emento e su #unto e e*ullici!n. Este inc$emento se #uee e+#lica$ si consie$amos que se aumentan las at$acciones inte$molecula$es, lo que se t$auce en una isminuci!n e la #$esi!n

e &a#o$7 #o$ lo tanto, se $equie$e aumenta$ m"s la tem#e$atu$a #a$a log$a$ iguala$  la #$esi!n e &a#o$ e la isoluci!n con la #$esi!n atmos%é$ica. E+iste una #$o#o$cionalia i$ecta ent$e el inc$emento el #unto e e*ullici!n ' la concent$aci!n molal e la soluci!n. La constante e #$o#o$cionalia se conoce con el nom*$e e Mconstante e ascenso e*ullosc!#ico ' es e#eniente el sol&ente que se esté utili6ano. 3atem"ticamente se e+#$esa #o$)  Te* > e* m e*.> Constante e*ullosc!#ica. m > molalia.

(isminuci!n el #unto e congelaci!n El #unto e congelaci!n e una soluci!n es meno$ que el #unto e congelaci!n el sol&ente #u$o, ' la &a$iaci!n e este #unto es i$ectamente #$o#o$cional con la concent$aci!n molal e la soluci!n. La constante e #$o#o$cionalia se conoce como constante de descenso crioscópi co.  Tc > c

m

c.> Constante c$iosc!#ica. m > molalia.

OBJETIO: El alumno $eali6a$" los c"lculos #a$a #$e#a$a$ soluciones #o$centuales #eso 1 #eso 0#1#/, #eso 1 &olumen 0#1&/, ' &olumen 1 &olumen 0&1&/.

MATERIA!" E#UI$O % &U&TANCIA&. 3ate$ial ' equi#o

Sustancias

; &i$io e $elo

Cloruro de sodio.

< es#"tula

Etanol.

< mat$a6 a%o$ao e - ml. : &asos e #$eci#itaos e ;H ml - agitao$  - *alan6a analítica

Ácido sulfúrico concentrado agua destilada Cloruro de calcio Sulfato ferroso

; #i#eta &olumét$ica e ; ml

2 g de cromato de potasio.

- l"#i6 g$aso.

Azúcar.

- *alan6a analítica - *alan6a g$anata$ia - #i6eta con agua estilaa

$roc'imi'to: