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530 CAPÍTULO 12 Propiedades físicas de las disoluciones Muchos de los compuestos sólidos, inorgánicos y orgánicos, que se utilizan en el laboratorio se purii can mediante la cristalización fraccionada. Por lo general el método funciona mejor si el compuesto que se va a purii car tiene una curva de solubilidad con una gran pendiente, es decir, si es mucho más soluble a altas temperaturas que a tempe- raturas bajas. De otra manera, una gran parte del compuesto permanecerá disuelto a me- dida que se enfría la disolución. La cristalización fraccionada también funciona bien si la cantidad de impurezas en la disolución es relativamente pequeña. 150 100 50 20 40 60 80 100 Temperatura (°C) S ol ub il id ad ( g de s ol ut o/ 10 0 g H 2O ) 0 KNO3 NaCl 38 g/100 g H2O 112 g/100 g H2O 34.2 g/100 g H2O 12.1 g/100 g H2O Figura 12.4 Solubilidades del KNO3 y el NaCl a 0°C y 60°C. La diferencia de su dependencia respecto de la temperatura permite aislar uno de estos compuestos de una disolución que los contiene a ambos, mediante la cristalización fraccionada. Revisión de conceptos Por medio de la i gura 12.3 clasii que las sales de potasio en orden creciente de solubilidad a 40ºC. La solubilidad de los gases y la temperatura La solubilidad de los gases en agua por lo general disminuye al aumentar la temperatura (i gura 12.5). Cuando se calienta agua en un recipiente, se pueden ver las burbujas de aire que se forman en las paredes del recipiente antes de que hierva el agua. A medida que aumenta la temperatura, las moléculas de aire disuelto “salen” de la disolución inclu- so antes de que el agua misma hierva. La disminución de la solubilidad del oxígeno molecular en agua caliente tiene una relación directa con la contaminación térmica , es decir, el aumento de la temperatura del ambiente (en particular, acuífero) a temperaturas que resultan dañinas para los seres que lo habitan. Se calcula que cada año se utilizan en Estados Unidos alrededor de 1 ? 1014 galones de agua para enfriamiento industrial, principalmente en la producción de energía eléctrica y nuclear. Este proceso calienta el agua que regresa a los ríos y lagos, de donde se tomó. Los ecologistas están muy preocupados por el efecto de la contaminación térmi- ca en la vida acuática. Los peces, igual que otros animales de sangre fría, tienen mucha mayor dii cultad que los humanos para adaptarse a las rápidas l uctuaciones de la tempe- ratura del medio ambiente. Un aumento de la temperatura del agua acelera la velocidad de su metabolismo, que por lo general se duplica por cada incremento de 10°C. La ace- 0.002 20 40 Temperatura (°C) S ol ub il id ad ( m ol /L ) 0 60 80 100 0.001 Figura 12.5 Dependencia de la solubilidad del O2 gaseoso en agua con respecto de la temperatura. Observe que la solubilidad disminuye con el incremento en la temperatura. La presión del gas sobre la disolución es de 1 atm.
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