Agua y Solubilidad de Sustancias QUIMICA I

AGUA Y SOLUBILIDAD DE SUSTANCIAS PRACTICA 3 INTRODUCCION

Las soluciones son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos estados de comp comple leme ment nto. o. La conc concen entr trac ació ión n de una una diso disolu luci ción ón cons consti titu tuye ye una una de sus sus prin princip cipal ales es características. Bastantes propiedades de las disoluciones dependen exclusivamente de la concentración. Su estudio resulta de interés tanto para l a física como para la química. El estudio de los diferentes estados de complemento de la materia se suele referir para simplificar a una situación de la!oratorio admitiéndose que las sustancias consideradas son puras es decir est"n formadas por un mismo tipo de componentes elementales ya sean "tomos moléculas o pares de iones. Los cam!ios de estado cuando se producen sólo afectan a su ordenación o agregación. Las soluciones constituyen un tipo particular de mezclas. El aire de la atmósfera o el agua del mar son e#emplos de disoluciones. El hecho de que la mayor parte de los procesos químicos tengan lugar en solución hace del estudio de las soluciones un apartado importante de la química$física. La Solubilidad

“La solubilidad es la medida o magnitud que indica la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en una cantidad determinada de solvente y a una temperatura dada”. Las unidades de expresión para la solu!ilidad son variadas en general se expresa en g%l &gramos%litros'. Ejemplo: La Ejemplo: La solu!ilidad de la sal com(n &cloruro de sodio' es de )*+ g%l en agua a ,+-. Este valor indica que en un litro de agua &/+++ cc' a ,+- la cantidad m"xima de cloruro de sodio que se puede disolver es )*+ gramos. 0ueden presentarse dos situaciones en particular para la solu!ilidad1 

Si dos solutos son solubles en un mismo solvente, dependiendo de las cantidades (pequeñas) pueden disolverse ambos sin ninguna difcultad, pero en general la sustancia de mayor solubilidad desplaza de la solución a la de menor solubilidad, ejemplo: al agregar azúcar o sal a una bebida, inmediatamente se produce el escape del gas disuelto en ella



Si un soluto es soluble en dos solventes inmiscibles (no se mezclan) entre s!, el soluto se disuelve en ambos solventes distribuy"ndose proporcionalmente de acuerdo a sus solubilidades en ambos solventes

Tipos de soluciones con respeco a la solubilidad! 

Solución Insaturada: #$s aquella en que la cantidad de soluto disuelto es in%erior a la que indica su solubilidad& esta solución se reconoce e'perimentalmente agregndole una pequeña cantidad de soluto y esta se disolver



Solución Saturada: #$s aquella en que la cantidad de soluto disuelto es igual a la que indica su solubilidad& $ste tipo de solución se reconoce e'perimentalmente agregndole una pequeña cantidad de soluto y no se disolver



Solución Sobresaturada: #$s aquella en que la cantidad de soluto disuelto es mayor a la que indica su solubilidad& $ste tipo de solución se reconoce e'perimentalmente 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 e'ceso de soluto disuelto

"acores #ue condicionan o $odi%ican la solubilidad! Solu!les1 si su solu!ilidad es +/ 2 o 3. 0oco Solu!les1 si su solu!ilidad se sit(a entre +/ 2 y +++/ 2 4nsolu!les1 si su solu!ilidad no llega a +++/ 2

omo se ha compro!ado mediante experiencias cotidianas hay sustancias muy solu!les en agua &az(car' otras muy poco solu!les y otras pr"cticamente insolu!les &aceite' por lo tanto la solu!ilidad no posee siempre valor fi#o o constante sino que depende de ciertos factores que har"n de la solu!ilidad un valor que puede ser aumentado o disminuido seg(n sea el factor modificante y éstos son los siguientes1 

La Temperatura:

Este factor solo modifica la solu!ilidad de solutos sólidos y gaseosos los líquidos no sufren ninguna alteración en su solu!ilidad solo hasta que sean misci!les entre sí &que se mezclen'. En el caso de los s&lidos' en general un aumento de la temperatura provocar" un aumento de la solu!il idad aunque existen casos donde la solu!ilidad sufre una peque5a variación e incluso casos donde al aumentar la temperatura la solu!ilidad disminuye. En el caso de los (ases' un aumento de la temperatura produce siempre una disminución de la solu!ilidad y vise$versa. Si se coloca en un recipiente una peque5a cantidad de !e!ida gaseosa al ser calentada se o!serva inmediatamente una efervescencia derivada del escape de gas &dióxido de car!ono' de la solución. Si se calienta agua esta pierde el aire disuelto en ella. 

La Presión:

Este factor no produce alteración alguna en las solu!ilidades de sólidos y líquidos. La presión modifica considera!lemente la solu!ilidad de un gas y act(a de la siguiente forma1 67n aumento de la presión producir" siempre un aumento de la solu!ilidad del gas y vise$versa siempre que la temperatura permanezca constante8 &la temperatura tam!ién modifica la solu!ilidad de un gas. Esta mitificación se conoce con términos matem"ticos como 6ley de 9enry8 que dice1 6La solu!ilidad de un gas es directamente proporcional a la presión del gas so!re la superficie del líquido a temperatura constante8. Esto se puede compro!ar f"cilmente con la siguiente experiencia1 Las bebidas ) el c*a$pa(ne+ conienen un (as disuelo ,di&-ido de carbono. a una ala presi&n+ sobre odo el c*a$pa(ne+ de a*/ #ue al abrirlos se produ0ca una dis$inuci&n de la presi&n ) el (as escapa 1iolena$ene de la soluci&n! Eso se puede e1iar un ciero (rado en%riando+ )a #ue co$o uno puede darse cuena %2cil$ene en el caso de los (ases+ su solubilidad 1ar/a en %or$a conraria con la presi&n ) la e$peraura!



Naturaleza Química del Soluto y el Solvente:

Este factor podemos tomarlo en términos sencillos en el siguiente sentido1 67na sustancia podr" ser muy solu!le en un determinado solvente pero esto no permite asegurar que lo sea en otros solventes8 para e#emplificar lo dicho hay que o!servar la solu!ilidad del az(car y el yodo &en g%/++g de solvente a ,+-' utilizando como solventes agua y alcohol. SOLVENTE

AZUCAR

YODO

*+

-.

//0.

123431

/.

0/5

Se puede notar claramente que el az(car es muy solu!le en agua pero poco solu!le en alcohol a su vez el yodo es muy poco solu!le en agua pero muy solu!le en alcohol. En realidad la 6:aturaleza ;uímica8 tiene que ver con el tipo de 67nión o Enlace ;uimico8 que posee el soluto y el solvente esto se puede resumir en la siguiente frase1 “Lo semejante disuelve a lo semejante”  Produco de la Solubilidad Kps Es la constante de equilibrio que se aplica a la disolución de un compuesto poco soluble. 4ncluso en las sustancias m"s insolu!les ha y siempre una peque5a proporción de partículas que pasan a la disolución. Esto se puede indicar en un campo iónico como un equili!rio entre la forma sólida y los iones en disolución. Este equili!rio est" desplazado claramente hacia la forma iónica no disociada.  < la constante de equili!rio se la denota constante del producto de solu!ilidad o tam!ién producto de solu!ilidad uanto menor sea el producto de solu!ilidad menor solu!ilidad tendr" la sustancia. 

  Solubles:  Son las sustancias con una solubilidad superior a 0.02 moles de soluto por litro

de disolución 

  Ligeramente insolubles : son las sustancias que tienen una solubilidad aproximada de 0.02

moles por litro.   Insolubles:  Son las sustancias que no llegan a tener una solubilidad de 0.02 moles por litros, pero dado que esta solubilidad no es del todo nula, se suele conocer con el nombre de  poco solubles. Los enlaces quimicos los podemos encontrar de tres caracteristicas: IONICOS, POLARES Y NO POLARES (El primero es union entre iones  el polar como su nom!re lo indica, la molecula tiene una estructura espacial que presenta un polo positi"o  otro ne#ati"o$%Por lo tanto, para rati&icar la &rase anterior 'a que o!ser"ar el si#uiente cuadro%

TIPO D SOL!NT

TIPO D SOL"#ION

$S P%O&'&L Q" S ()#LN *  +O%(N "N' SOL"#ION,

POL'%

POL'%

SI

POL'%

NO POL'%

NO

POL'%

IONI#O

SI

NO POL'%

POL'%

NO

NO POL'%

NO POL'%

SI

NO POL'%

IONI#O

NO

6=anto la a(iacion como el (rado de di1ision de un soluto &molido o trozos grandes' no son factores que modifican el valor de la solu!ilidad el unico efecto que ellos producen es $odi%icar la 1elocidad del proceso de disolucion8.

Biblio(ra%/a •

•

puntes de 6u!mica 7ercer ño de $ducación 8edia •

Editorial Salesiana

•

hile a5o />?>.

9undamentos de 6u!mica general Segunda $dición •

Editorial 2c @raA $ 9ill

•

•

•

2éxico a5o />>/.

$nciclopedia irtual 8icroso%t $ncarta 0/5 •

2icrosoft orporation

•

/>>) $ ,++/.

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