resumen TEMA 7 SOLUCIONES

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TEMA 7 SOLUCIONES 
Concepto 
Una solución se define como una mezcla homogénea, a nivel molecular, de dos o más sustancias en la cual no ocurre la separación de 
fases. Una solución se compone de un solvente y uno o más solutos cuyas proporciones pueden variar de una solución a otra. En 
contraste, una sustancia pura tiene composición fija. El solvente es el medio en el cual se disuelven los solutos 
soluto y solvente 
El solvente es el medio en el cual se disuelven los solutos. Estos suelen disolverse para dar iones o moléculas en solución. 
 el soluto es la sustancia que se disuelve, es decir, que se combina con otra sustancia, que es el Solvente 
clases de soluciones 
| Diluidas: cuando proporcionalmente tiene poco soluto 
| Concentrada: cuando proporcionalmente tiene abundante soluto 
| Saturada: cuando la abundancia de soluto es tal que el solvente no es capaz de disolver mas soluto a una determinada temperatura 
| Sobresaturada: cuando tiene mas soluto que su punto de saturación a una temperatura determinada, la sobresaturación se logra 
mediante procesos especiales 
el proceso de la disolución 
una sustancia puede disolverse con o sin reacción en el disolvente 
la facilidad del proceso de disolución depende de 2 factores 
1) El cambio de energía (exotermicidad o endotermicidad) 
2) El cambio de desorden (entropía) que acompaña el proceso. 
El proceso procede hacia la disminución de energía del sistema, lo cual corresponde a un proceso exotérmico y hacia un incremento o 
desorden del sistema 
Al primer factor de lo llama calor de solución ∆ H solu. En un líquido puro, las fuerzas intermoleculares se producen todas entre 
moléculas similares 
Las interacciones que afectan la disolución son: 
| atracciones disolvente - soluto 
| atracciones soluto - solvente 
|atracción disolvente - disolvente 
soluciones de sólidos en líquidos 
La capacidad de un sólido para disolverse depende en gran medida de su energía de la red cristalina, esto es, la fuerza de las 
atracciones entre las partículas que conforman el sólido. La energía de la red cristalina se define como el cambio de energía que 
acompaña a la formación de una mol de unidades formulares en estado cristalino a partir de sus partículas componentes en estado 
gaseoso. Este proceso siempre es exotérmico, esto es, la energía de la red cristalina siempre es negativa. En un sólido iónico, el proceso se 
escribe como energía 
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La cantidad de energía que abarca este proceso depende de la atracción electrostática entre los iones en el sólido. Cuando estas 
atracciones son intensas debido a las altas cargas o a los tamaños de iones pequeños, se desprende una gran cantidad de energía 
conforme se forma el sólido y, por lo tanto, aumenta su estabilidad. 
El proceso inverso de la reacción de formación de cristales es la separación del cristal en iones separados en fase gaseosa. MX(s) 1 
energía M1(g) 1 X2(g) 
Este proceso puede considerarse como la primera etapa hipotética de formación de una solución de un sólido en un líquido. Es siempre 
endotérmico. Cuanto más pequeña sea la magnitud de la energía de la red cristalina (una medida de las interacciones soluto-soluto), 
tanto más pronta será la disolución porque debe suministrarse menos energía para iniciar el proceso de disolución. 
El tercer factor que contribuye al calor de solución es el grado al que las moléculas del solvente interactúan con las partículas del sólido. 
El proceso mediante el cual las moléculas del solvente rodean e interactúan con los iones o moléculas del soluto recibe el nombre de 
solvatación. 
El enunciado “lo semejante disuelve a lo semejante” significa que los solventes polares disuelven a los solutos iónicos y moleculares de tipo 
polar y que los solventes no polares disuelven a los solutos moleculares de tipo no polar. 
soluciones no saturadas, saturadas y sobresaturadas 
| Soluciones saturadas 
Cuando la concentración de un soluto es igual a su solubilidad1 
Contiene la máxima cantidad de un soluto que se disuelve en un disolvente en particular, a una temperatura especifica 
| Soluciones sobresaturadas 
En el caso de algunas sustancias es posible preparar soluciones que contienen mas soluto que el indicado por la concentración de equilibrio 
Estas pueden prepararse por saturación de una solución a temperaturas elevadas, la solución sobresaturada es METAESTABLE (estado de 
seudoequilibrio) 
Se forman cristales de inmediato si se somete a una ligera perturbación (o si se “Siembra” con una partícula de polvo o cristal diminuto) 
No son muy estables 
| No saturadas 
Si la concentración del soluto es menos a su solubilidad 
Contiene menor cantidad de soluto que la que es capaz de disolver 
variación de la solubilidad con la temperatura 
Establece que cuando un sistema en equilibrio se somete a un estrés, el sistema responde de forma que contrarresta el estrés. 
 Recuerde que en los procesos exotérmicos se libera calor y en los procesos endotérmicos se absorbe calor. 
Exotérmico: reactivos  productos + calor 
 
1 Solubilidad: a una determinada temperatura es concentración de la solución saturada. 
La concentración de una solución está dado por la porción de soluto en la misma. Es la relación que hay entre la masa o volumen 
del soluto y la masa o volumen del solvente o solución. 
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Endotérmico: reactivos  calor + productos 
Muchos sólidos iónicos se disuelven en procesos endotérmicos. 
 Su solubilidad en agua suele aumentar conforme se suministra calor y aumenta la temperatura 
 
formas de expresar la concentración: unidades físicas y químicas 
Molaridad (M) 
definimos la molaridad como el número de moles de soluto en 1 L de disolución, es decir, 
molaridad = 
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 
Molalidad (m) 
La molalidad es el número de moles de soluto disueltos en 1 kg (1 000 g) de un disolvente, es decir 
molalidad = 
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑘𝑔 𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑡𝑒 
Fracción molar (X) 
La fracción molar de un componente de una disolución, el componente A, se representa como Xa y se define: 
 Fracción molar del componente A = Xa = 
𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑠𝑜𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑚𝑜𝑙𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑡𝑜𝑑𝑜𝑠 𝑙𝑜𝑠 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑢𝑒𝑠𝑡𝑜𝑠 
La fracción molar no tiene unidades, debido a que también representa una relación de dos cantidades semejantes. 
Normanilada (N) 
Unidad de concentración que corresponde al número de EQ(equivalentes) de soluto por litro de solución 
Normalidad= 
𝐸𝑄 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜𝐿 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 
| para el caso de los ácidos se refiere a la cantidad de cargas de los hidrógenos H+ 
| para las bases a la cantidad de cargas negativos de los grupos hidroxilo OH- 
| para las sales se refiere a los cationes de la sal 
soluciones de gases en líquidos 
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la solubilidad de cualquier gas en un líquido aumenta en un líquido aumenta al aumentar la presión del gas. Cuando un gas está en 
contacto con un líquido, se establece un equilibrio dinámico. La velocidad con que las moléculas de gas ingresan en la fase liquida es igual 
a la velocidad con que las moléculas del gas escapan del líquido. Si se incrementa la presión, las moléculas de gas chocan con la 
superficie del liquido mas a menudo, y por consiguiente amenta la tasa de disolución. Se establece un nuevo equilibrio cuando la velocidad 
de escape se eleva hasta igualar la de disolución 
los gases polares sean más solubles en solventes polares y que los gases no polares sean más solubles en líquidos no polares. 
ley de Hennry 
Establece que la solubilidad de un gas en un líquido es proporcional a la presión de la presión del gas sobre la disolución 
c∝p 
p=k.c 
c: es la concentración molar (mol/L) delga disuelto (molaridad) 
p: es la presión (atm) del gas Sobre la disolución 
k: es una constante que solo depende de la temperatura (mol/L. ATM) 
 
soluciones de líquidos en liquidas 
El término miscibilidad se usa para describir la capacidad de un líquido para disolverse en otro. 
los tres tipos de interacciones de atracción (soluto-soluto, solvente-solvente y solvente-soluto) deben considerarse para las soluciones 
líquido-líquido. Puesto que la atracción soluto-soluto suele ser mucho más débil en los solutos líquidos que en los solutos sólidos, este factor 
es menos importante y, por esta razón, el proceso de mezclado suele ser exotérmico en líquidos miscibles. Los líquidos polares tienden a 
interactuar bastante y se disuelven con facilidad en otros líquidos polares. 
Si el componente principal de la mezcla es el agua, este calor puede absorberse con un incremento de temperatura menor debido al 
calor específico anormalmente alto del H2O. Por esta razón, el ácido sulfúrico (así como los demás ácidos minerales) siempre debe diluir 
agregando, con lentitud y cuidado, el ácido al agua. Nunca debe agregarse agua al ácido. Si hubiera salpicaduras cuando se agrega ácido 
al agua, lo que salpica es agua en su mayor parte, no ácido concentrado corrosivo que al principio tiende a quedarse en el fondo del 
contenedor. 
Los líquidos no polares que no reaccionan con el solvente, en general, no son muy solubles en líquidos polares debido a la ausencia de 
fuerzas de interacción. Se dice que son inmiscibles. 
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ad
 
Presión 
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Sin embargo, los líquidos no polares suelen ser muy solubles (miscibles) en otros líquidos no polares. Entre moléculas no polares (semejantes 
o diferentes) sólo existen fuerzas de dispersión, las cuales son débiles y se superan con facilidad. En consecuencia, cuando se mezclan dos 
líquidos no polares, sus moléculas sólo se “deslizan” entre sí. 
propiedades coligativas de las soluciones diluidas 
Las propiedades físicas de las soluciones dependen del número, no del tipo, de partículas de soluto en una cantidad dada de solvente. 
Hay cuatro propiedades coligativas importantes de una solución que son directamente proporcionales al número de partículas de soluto 
presentes. 
Las propiedades son: 
 1) Descenso de la presión de vapor, 
2) ascenso ebulloscópico. 
3) Descenso crioscópico. 
4) presión osmótica. 
descenso de la presión de vapor 
La presión de vapor de un líquido depende de la facilidad con que sus moléculas puedan escapar de la superficie del líquido. Cuando un soluto se 
disuelve en un líquido, las moléculas de soluto ocupan una parte del volumen total de la solución; por lo tanto, hay muchas menos 
moléculas de solvente por unidad de área en la superficie de la solución. Por esta razón, las moléculas del solvente se vaporizan con 
menor velocidad a causa de la presencia del soluto. 
ley de raoult 
El abatimiento de la presión de vapor de un solvente puro debido a la presencia de solutos no volátiles y no ionizables se resume en la 
ley de Raoult. 
La presión de vapor de un solvente en una solución ideal es directamente proporcional a la fracción molar del solvente en la solución. 
P solvente = X solvente. P 0 solvente 
X solvente es la fracción molar del solvente en una solución 
P 0 solvente es la presión de vapor del solvente puro 
 Solvente es la presión de vapor del solvente en la solución 
ascenso ebulloscopio y descenso crioscopico 
Ascenso ebulloscópico 
Según la ley de Raoult, la elevación del punto de ebullición de un solvente a causa de la presencia de un soluto no volátil no ionizado es 
directamente proporcional a las moles de soluto disueltas en una masa dada de solvente. En términos matemáticos, la elevación del 
punto de ebullición se expresa como: ⟁ T = Ke . 𝖒 
T: representa a la elevación del punto de ebullición del solvente, es decir, el punto 
de ebullición de la solución menos el punto de ebullición del solvente puro. 
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𝖒: es la molalidad del soluto 
Ke: una constante de proporcionalidad que recibe el nombre de constante de elevación del punto de ebullición. 
Las unidades de Ke son °C/m. 
Descenso crioscopico 
. El punto de congelación de un líquido es la temperatura a la cual las fuerzas de atracción entre las moléculas son lo suficientemente 
grandes como para superar su energía cinética y causar un cambio de fase del estado líquido al estado sólido. En términos estrictos, 
el punto de congelación (fusión) de una sustancia es la temperatura a la cual las fases sólida y líquida se encuentran en equilibrio. 
Cuando una solución diluida se congela, el solvente es el primero que comienza a solidificarse y el soluto queda en una solución más 
concentrada. En una solución, las moléculas de solvente se encuentran un poco más separadas entre sí de lo que estarían en el solvente 
puro. En consecuencia, la temperatura de la solución debe estar por debajo del punto de congelación del solvente puro para poder 
congelarse. Δ Tc=Kc .m 
 
osmosis y presión osmótica 
La ósmosis es el proceso espontáneo mediante el cual las moléculas del solvente pasan a través de una membrana semipermeable de 
una solución de baja concentración de soluto a una solución de alta concentración del mismo. Las moléculas del solvente (en este caso el 
agua) pueden pasar a través de la membrana en cualquier dirección, pero se observa que la velocidad con que pasan hacia la solución 
más concentrada es mayor que la velocidad con que lo hacen en dirección opuesta. La diferencia inicial entre las dos velocidades es 
directamente proporcional a la diferencia de concentración a través de la membrana. Las moléculas del solvente continúan pasando a 
través de la membrana hasta que la presión hidrostática debido al aumento del peso de la solución de la columna que obliga a las 
moléculas del solvente a regresar a través de la membrana con la misma velocidad a la que entran desde la solución diluida. La presión 
que se ejerce en esta condición recibe el nombre de presión osmótica de la solución. 
La presión osmótica depende del número, y no del tipo, de partículas de soluto en la solución; por lo tanto, es una propiedad coligativa. 
Las partículas del soluto están bastante separadas en soluciones muy diluidas y sus interacciones entre sí serán insignificantes. En 
soluciones muy diluidas, se encuentra que la presión osmótica, π, sigue la ecuación 
π = 𝑛 .𝑅.𝑇 𝑉 
En esta ecuación, n son las moles de soluto en el volumen, V, (en litros) de solución. Las otras magnitudes tienen el mismo significado que 
en la ley del gas ideal. El término n/V indica una concentración. En términos de molaridad, M 𝜋 = 𝑀. 𝑅. 𝑇 
La presión osmótica aumenta con el incremento de temperatura porque T influye en el número de colisiones solvente-membrana por 
unidad de tiempo. También aumenta con el incremento de la molaridad porque M afecta la diferencia del número de moléculas de 
solvente que choca contra la membrana desde ambos lados y porque el aumento de M conduce a un impulso más fuerte para equilibrar 
la diferencia de concentración por dilución y a acrecentar el desorden de la solución. 
propiedades coligativas de soluciones electrolíticas 
los electrólitos en disolución se disocian en iones; por lo tanto, cuando se disuelve una unidad de un compuesto de un electrólito se separa 
en dos o más partículas. 
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𝑖 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑠𝑝𝑢𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑐𝑖𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑓𝑜𝑟𝑚𝑢𝑙𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑖𝑠𝑢𝑒𝑙𝑡𝑎𝑠 𝑒𝑛 𝑙𝑎 𝑑𝑖𝑠𝑜𝑙𝑢𝑐𝑖ó𝑛 
 
las ecuaciones de las propiedades coligativas deben modificarse como sigue ∆𝑇𝑒 = 𝐾𝑒 . 𝔪 ∆𝑇𝑐 = 𝐾𝑐 . 𝔪 𝜋 = 𝐶 . 𝑅 . 𝑇SIENDO 𝔪 molalidad ∆𝑇𝑒 T final – T inicial ∆𝑇𝑐 T final – T inicial 
K constante 
 
 
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