viernes, 20 de septiembre de 2013

-> Diluciones y Neutralización

Neutralización y Diluciones 

¿Qué es la neutralización?

Reacción de neutralización:
Es una reacción de doble desplazamiento o intercambio entre un ácido y una base, generalmente en las reacciones acuosas ácido–base se forma sal y agua.

Ácido (ac) + Base (ac) ----------> Sal (ac) + Agua (l)

También es una reacción de sintesís o composición entre un óxido ácido (óxido no metálico) con un óxido básico (oxido metálico), se forma sal.

Óxido ácido (g) + Óxido básico (s) ----------> Sal (s)

Ejemplos:

Ácido clorhídrico + Hidróxido de sodio ----------> Cloruro de sodio + Agua

HCl (ac) + NaOH (ac) ----------> NaCl (ac) + H2O (l)

Ácido sulfúrico + Hidróxido de aluminio ----------> Sulfato de aluminio + Agua

3 H2SO4 (ac) + 2 Al(OH)3 (ac) ----------> Al2(SO4)3 (ac) + 6 H2O (l)

Óxido de magnesio + Anhídrido sulfúrico ----------> Sulfato de magnesio

MgO (s) + SO3 (g) ----------> MgSO4 (s)


¿Qué es la dilución de disoluciones?
Si al cocinar un caldo te sale muy salado y lo quieres con sabor más suave ¿qué puedes hacer?. Y si el color de una pintura es demasiado intenso y quieres rebajarlo ¿qué haces?. Muy sencillo: añades agua, con lo que obtienes una disolución más diluida, con menor sabor o color.

Las disoluciones concentradas que no se utilizan normalmente, se guardan en el almacén del laboratorio. Con frecuencia estas disoluciones se diluyen antes de utilizarlas.

La dilución es el procedimiento que se sigue para preparar una disolución menos concentrada a partir de una más concentrada. El procedimiento es muy simple: solamente hay que tomar disolución inicial y añadirle agua. El volumen de disolución a tomar y la cantidad de agua a añadir dependen del volumen de disolución diluida que se quiera preparar, así como de su concentración.


NOTA: ac: acuosa, l: líquido, g: gaseoso y s: solido ,indica el etado en que se encuentra los elementos o compuestos en las reacciones químicas.

-> Normalidad

Normalidad

Es la cantidad de equivalentes químicos de soluto que hay por cada litro de disolución.
N = EQ / litro
N = Normalidad
EQ= Equivalente Químico
Litro de Disolución

· Equivalente Químico
También se denomina peso equivalente.
Son los pesos de los cuerpos referidos a una unidad de comparación que suele ser: hidrógeno u oxígeno y que puede sustituirse en una reacción química.

· Equivalente Químico
Es igual a la masa atómica del elemento dividido entre su valencia.
Fórmula:  
EQ = A (masa atómica) / Valencia

· Equivalente Químico de un Acido
Es igual al cociente de la masa molecular por el número de hidrógenos que existe en la molécula.
Fórmula:
EQ = P.M. / No de H

· Equivalente Químico de un Hidróxido o Base
Es igual al cociente del peso molecular por el número de oxidrilos (OH) que existen en la molécula.
Fórmula:
EQ = P.M. / No de OH

· Equivalente Químico de una sal
Es igual al cociente del peso molecular por el número de valencia total del anión o catión.
Fórmula:
EQ = P.M. / VT del anión o catión

Conclusión

En una solución, aunque el solvente predomina sobre el soluto, es el soluto el que le da la característica más importante a la mezcla, ya sea olor, color o sabor.

(-> Concentración de las soluciones en unidades físicas y químicas) Y (-> Partes por millon)


DEFINICIÓN DE CONCENTRACIÓN 

La concentración de una solución expresa la cantidad de soluto presente en una cantidad dad de solvente o de solución. En términos cuantitativos, esto es, la relación o proporción matemática entre la cantidad de soluto y la cantidad de solvente o, entre soluto y solución. Esta relación suele expresarse en porcentaje. 

UNIDADES DE CONCENTRACION 

Unidades Fisicas 


  • Porcentaje referido a la masa:
  • Relaciona la masa del soluto, en gramos, presente en una cantidad dad de solución. Teniendo en cuenta que el resultado se expresa como porcentaje de soluto, la cantidad de patrón de solución suele tomar como 100 gr. 
     


  • Porcentaje referido al volumen:
  • Se refiere al volumen de soluto, en mL, presente en cada 100 ml de solución La expresión que utilizamos para calcularlo es 

     


  • Porcentaje masa volumen
  • Representa la masa de soluto (en gr) por cada 100 ml de solución. Se puede calcular según la expresión: 


     


  • Partes por millón (ppm)
  • Para medir algunas concentraciones pequeñas, por ejemplo, las partículas contaminantes que eliminan los automotores o la cantidad de cloro o fluor presentes en el agua potable, se utiliza una unidad de concentración denominada partes por millón (ppm), que mide las partes de soluto presentes en un millón de partes de solución. Para soluciones solidad se utilizan, por lo general, las unidades mg/Kg. y las soluciones liquidas mg/L. La siguiente expresión, permite calcular las partes por millón 


     


     Unidades químicas


  • Molaridad (M)
  • Es la forma más usual de expresar la concentración de una solución. Se define como el numero de moles de soluto disueltos en un litro de solución. Alternativamente, se puede expresar como mili moles de soluto disuelto en mL de solución. Matemáticamente se expresa así: 


     


  • Molalidad (m)
  • Indica la cantidad de moles de soluto presentes en un Kg. (1.000 gr) de solvente. Cuando el solvente de agua, y debido a que la densidad de esta es 1gr/ml, 1 Kg. de agua equivalente a un litro. La molalidad se calcula mediante la expresión: 


     


  • Normalidad (N)
  • Relaciona el numeró de equivalentes gramos o equivalentes químicos de un soluto con la cantidad de solución, en litros. Se expresa como: 


     


    El concepto de equivalente gramo o equivalente químico ha sido desarrollado especialmente para referirse a ácidos y bases. Así, un equivalente –gramo es la masa de sustancia (acido _ase) capaz de reproducir un mol de iones H+ o OH- , según el caso. Para pasar de moles a gramos se emplean las masas moleculares de las sustancias involucradas Dado que un acido y una base reaccionan, a través de la neutralización mutua de los iones H+ o OH-, para producir las sales correspondientes y agua; el concepto de equivalente también se aplica para sales


  • Fraccion Molar (X)
  • Expresa el número de moles de un componente de la solución, en relación con el número total de moles, incluyendo todos los componentes presentes calcula mediante la expresión:
     

    -> Rapidez de disolución de sólidos

    Rapidez de disolución de sólidos

    La rapidez de la disolución de un sólido dependen de 2 factores:

    A. Factores que dependen del medio de disolución

    a) Intensidad de la agitación
    b) Temperatura
    c) Composición del medio:

    - pH
    - viscosidad
    - presencia de adsorbentes
    - tensión superficial
    - sales u otros compuestos
    B. Factores que dependen del sólido a disolver: 
    a) La solubilidad, que depende de:
    - la naturaleza química: sal, ácido, éster, etc.
    - el polimorfismo -las impurezas
    b) La superficie libre, que depende de:
    - el tamaño de las partículas
    - de la porosidad





    lunes, 16 de septiembre de 2013

    -> Soluciones. Componentes, Tipos y Propiedades

     Soluciones


    • Mezcla homogénea de dos o más sustancias, dispersadas como
       moléculas, átomos o iones.
    • Puede presentarse como un sistema gaseoso, líquido o sólido.
    • No presentan interfaces al ser observadas con un ultramicroscopio.
    • Están formada por dos componentes basicos solutos (componentes en menor
       proporción) y un solvente (componente mayoritario).
    Ejemplos:
    • Sal de mesa en agua
    • Aire
    • Oxígeno disuelto en agua
    • Agua y etanol
    • Bronce (aleación de cobre y estaño)
    • Hojalata (aleación de cobre y zinc).

    Tipos de Soluciones:
    Estado de la
    Disolución
    Estado del
    Disolvente
    Estado del
    Soluto
    Ejemplo
    Gas
    Gas
    Gas
    Aire
    Líquido
    Líquido
    Gas
    Oxigeno en agua
    Líquido
    Líquido
    Líquido
    Alcohol en agua
    Líquido
    Líquido
    Sólido
    Azúcar en agua
    Sólido
    Sólido
    Gas
    Hidrógeno en platino
    Sólido
    Sólido
    Líquido
    Amalgamas
    Sólido
    Sólido
    Sólido
    Aleaciones

    Propiedades:
    Cuando se añade un soluto a un solvente, se alteran algunas propiedades físicas del solvente. Al aumentar la cantidad del soluto, sube el punto de ebullición y desciende el punto de solidificación. Así, para evitar la congelación del agua utilizada en la refrigeración de los motores de los automóviles, se le añade un anticongelante (soluto). Pero cuando se añade un soluto se rebaja la presión de vapor del solvente.

    Otra propiedad destacable de una solución es su capacidad para ejercer una presión osmótica. Si separamos dos soluciones de concentraciones diferentes por una membrana semipermeable (una membrana que permite el paso de las moléculas del solvente, pero impide el paso de las del soluto), las moléculas del solvente pasarán de la solución menos concentrada a la solución de mayor concentración, haciendo a esta última más diluida. Estas son algunas de las características de las soluciones:
    • Las partículas de soluto tienen menor tamaño que en las otras clases de mezclas.
    • Presentan una sola fase, es decir, son homogéneas.
    • Si se dejan en reposo durante un tiempo, las fases no se separan ni se observa sedimentación, es decir las partículas no se depositan en el fondo del recipiente.
    • Son totalmente transparentes, es decir, permiten el paso de la luz.
    • Sus componentes o fases no pueden separarse por filtración.

    Solubilidad: 
    La solubilidad es la cantidad máxima de un soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente a una determinada temperatura.
    Factores que afectan la solubilidad:
    a) Superficie de contacto: La interacción soluto-solvente aumenta cuando hay mayor superficie de contacto y el cuerpo se disuelve con más rapidez (pulverizando el soluto).
    b) Agitación: Al agitar la solución se van separando las capas de disolución que se forman del soluto y nuevas moléculas del solvente continúan la disolución
    c) Temperatura: Al aumentar la temperatura se favorece el movimiento de las moléculas y hace que la energía de las partículas del sólido sea alta y puedan abandonar su superficie disolviéndose.

    d) Presión: Esta influye en la solubilidad de gases y es directamente proporcional.

    Ley de Henry 
    La solubilidad de un gas en un líquido es directamente proporcional a la presión parcial del gas que está sobre el líquido.