SOLUCIONES

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MEDICINA – UPAP
PROF: PATRICIA GUILLEN
QUIMICA II
SOLUCIONES
QUE SON LAS SOLUCIONES?
Una solución es una fase que consta  de dos o más componentes en proporciones variables dentro de ciertos límites, en donde no existen  evidencias de sedimentación, las cuales se pueden separar mediante procedimientos físicos.
Las soluciones son también llamadas disoluciones, y es una mezcla homogénea de dos o mas sustancias que tienen un disolvente y uno o mas solutos. Pueden encontrarse en los 3 estados fisicos de la materia: solido, liquido y gaseoso.
Características
Son sistemas óptimamente homogéneos.
Sus componentes son separables mediante procedimientos físicos.
Sus componentes entran en proporciones variables dentro de ciertos límites.
Sus propiedades dependen de los componentes que la forman y de la proporción en que estos se encuentran.
No se observan evidencias de sedimentación  o separación.
Componentes de una solución
Los componentes de una solución son las diferentes sustancias que intervienen en la misma, a estos se le ubican en dos grupos por conveniencia que son
Solvente o disolvente
Soluto
Solvente: es la sustancia que actúa como medio de dispersión  es decir la sustancia que disuelve el soluto; usualmente es la sustancia que se encuentra en mayor concentración en la mezcla.
Soluto: es la sustancia que se disuelve en el solvente
Todas aquellas soluciones en las cuales el agua es el disolvente se llaman diluciones acuosas. 
Muchas reacciones fisiológicas ocurren en disolución acuosa.
Solubilidad: es la cantidad de soluto necesaria para formar una solución saturada en una cantidad dada de disolvente.
Tipos de Soluciones
Segun la concentración del soluto: Diluidas,  concentradas, saturadas y sobresaturadas.
Diluidas: Poco soluto en cierto volumen de solución.
Saturadas: son aquellas que contienen la cantidad de soluto que podría estar en equilibrio con un exceso de soluto a esa temperatura.
Sobresaturadas: contiene en disolución mayor cantidad de soluto que la que corresponde a una solución saturada a una temperatura dada.
Tipos de Soluciones
Según la naturaleza del soluto: 
Soluciones electroliticas: son soluciones de compuestos ionicos en disolventes polares. Tienen la propiedad de transmitir la corriente electrica.
Soluciones no electrolíticas: son soluciones de compuestos polares en disolventes polares. No transmiten la corriente electrica.
SOLUCIONES COLOIDALES
En física y química un coloide, sistema coloidal, suspensión coloidal o dispersión coloidal es un sistema o mezcla formado por dos o más fases, principalmente: una continua, normalmente fluida (dispersante), y otra dispersa en forma de partículas generalmente sólidas. 
La fase dispersa es la que se halla en menor proporción. 
Normalmente la fase continua es líquida, pero pueden encontrarse coloides cuyos componentes se encuentran en otros estados de agregación.
Los coloides se diferencian de las suspensiones químicas, principalmente en el tamaño de las partículas de la fase dispersa. 
Las partículas en los coloides no son visibles directamente, son visibles a nivel microscópico (entre 1 nm y 1 µm), y en las suspensiones químicas sí son visibles a nivel macroscópico (mayores de 1 µm). 
Además, al reposar, las fases de una suspensión química se separan, mientras que las de un coloide no lo hacen. 
Los coloides se distinguen por el Efecto Tyndall que consiste en un fenomeno fisico por el cual las particulas del coloide son visibles al dispersar la luz.
Este efecto es utilizado para diferenciar los coloides de las disoluciones acuosas y de los gases.
EFECTO TYNDALL
Clasificacion
Los coloides se clasifican según la magnitud de la atracción entre la fase dispersa y la fase continua o dispersante. 
Soles 
Emulsiones
Aerosoles
Espumas
Geles
EJEMPLOS DE SOLUCIONES COLOIDALES
Polvo flotando en el aire → fase fluida: aire, fase dispersa: polvo
Humo → fase fluida: aire, fase dispersa: partículas sólidas producto de la combustión
Niebla → fase fluida: aire, fase dispersa: gotas de agua microscópicas
Aerosol → fase fluida: aire, fase dispersa: gotas de líquido pulverizadas
Espuma de cerveza → fase fluida: líquido de la cerveza, fase dispersa: burbujas de aire microscópicas
Espuma de afeitado → fase fluida: líquido de afeitado, fase dispersa: burbujas de aire microscópicas
Nata → fase fluida: leche cuajada, fase dispersa: burbujas de aire microscópicas
Piedra pómez→ fase fluida: roca sólida, fase dispersa: burbujas de aire microscópicas
Gelatina → fase fluida: colágeno, fase dispersa: partículas de agua y minerales
SUSPENSIONES
Son mezclas heterogéneas formadas por partículas solidas de tamaño superior a 1 micra que se encuentran suspendidas en un medio liquido sin ser solubles. 
Las Suspensiones se diferencian de los Coloides en el tamaño de las partículas (las partículas de los coloides son inferiores a 1 micra). 
Además, las suspensiones dificultan notablemente el paso de la luz pudiendo llegar a ser opacas.
EJEMPLOS DE SUSPENSIONES
Jugo de frutas: se puede separar por decantación (si se deja un tiempo se observa como la pulpa de la fruta se deposita en el fondo) o por filtración con un colador
Agua turbia de los ríos: los sedimentos acaban depositándose a su desembocadura por decantación
Ceniza en una erupción volcánica: se separa del aire por decantación
Medicamentos en sobre: se deben agitar para que no se depositen en el fondo del vaso
Cremas exfoliantes: mezcla formada por pequeños granos sólidos suspendidos en una crema
Antibioticos
Concentración de las soluciones
Es la cantidad de sustancias disuelta por peso o volumen de solución o solvente.
Se expresa en Unidades Físicas y Unidades Químicas.
 1­ Unidades físicas: Se expresa en %
 Suelen utilizarse  en las siguientes formas de expresión que utilizan tanto por ciento %:
% en masa – volumen : ( % m/v )
% en masa – masa :      ( % m /m)
% volumen – volumen : ( % v/ v )
% en masa – volumen: (% m/v) indica el número de gramos  de soluto en 100  mL de solución. Ejemplo: Si decimos  una solución al  7% en m/v significa que por cada  100 mL de solución hay 7 gramos de soluto disueltos.
Problema 1: Se desea preparar 50mL de solución de NaCl, cuya concentración sea 5% m/v ¿Qué cantidad de sal (soluto) debe medirse en una balanza?.
% masa- masa (% m/m) :  indica el número de g de soluto en 100g de solución.
 Ejemplo una solución al 3% en masa significa que por cada 100 g de solución hay 3 g de soluto disuelto.
Problema 2: Se disuelven en 40g de agua 15 g de NaCl ¿Cuál es la concentración (%m/m)  de la solución?
% volumen – volumen : ( % v/ v ) : indica el número de mL de soluto en 100 mL de solución, se utiliza específicamente  en aquella soluciones en las cuales tanto el soluto como el solvente son liquidos. 
 Ejemplo  una solución de 70% de alcohol  significa que por cada 100mL de solución  70mL son de alcohol.
Problema 3: Se disuelven 28 mL de alcohol en 120 mL de agua. Calcular la concentración de la solución sabiendo que el volumen de la solución es igual a(la suma de los volúmenes componentes)
PROBLEMAS PROPUESTOS 1
Si a 2,5 g de sal común se la  añade agua hasta completar 125 mL de solución ¿ cuál  será la concentración % m/v de la solución?  R= 2% m/v
Se requieren 250mL de solución de alcohol cuya concentración sea al 30% v/v ¿qué volumen de alcohol (soluto) debe medirse? R= 75mL
¿Qué cantidad de soluto se necesitará para preparar 90g de solución de KMnO4 al 40% en m/m? R= 36g.
¿Qué cantidad de solvente se necesita para preparar 180g de una solución al 15% en m/m? R= 153g.
5. ¿ Qué cantidad de ácido clorhídrico al 70% en v/v  se necesitará para preparar 200mL de una solución para limpiar pocetas? R= 140mL
6. ¿Qué cantidad de alcohol  se tendrá que añadir al agua para preparar 500mL de solución al 5% en v/v? R= 25Ml
2- Unidades Químicas
Molaridad
Normalidad
Fracción Molar
Molalidad.
Parte por millón.
Molaridad:Es el número de moles de soluto por cada litro de solución.
Formula: M= __Número de moles de soluto_
 litros de solución
 Pasos para calcular la molaridad:
Se estudia el problema detenidamente y se observa que datos nos dan y que nos piden.
Se colocan los datos, tomando en cuenta los elementos que  conforman la fórmula.
se determina el peso atómico o molecular de cada elemento multiplicado por el número de veces que aparece en la fórmula.
si la solución esta en mililitros se lleva a litros es decir se utiliza para ello la siguiente fórmula. 
 V(l)= _mL
 1000
Nota: se debe recordar que si la solución esta dada en mililitros se debe llevar a litros.
Ejemplo 4
1.- ¿ Cuál es la Molaridad de una solución de Glucosa C6H12O6 que se preparo  disolviendo 80g  de glucosa en agua hasta completar 300 mL.
Hallar el Peso molecular:
C = 12g       C= 12 x 6   = 72 g                                         
H =   1g      H=1 x12   = 12g                                               
O = 16g         O= 16 x 6   = 96 g
PM= 180 g 
1 mol glucosa pesa= 180g
X? Moles de glucosa= 80g
 X= 80g x 1mol
 180
 X=0,44 moles
 Volumen(l)= 300 ml = 0,3 litros
 1000
M= 0,44 moles = 1,48 Molar
 0,3 litros
PROBLEMAS PROPUESTOS 2
1.-¿ Cual es la molaridad de una solución que se prepara disolviendo 120 gramos de urea ( PM= 60g/mol)  en suficiente agua hasta completar 750 mL de solución?        R = 2,66
2.-¿ Cual será la molaridad de una solución que contiene 20 gramos de cloruro de sodio NaCl en 5 litros de solución ?   R = 0.068 mol.
3.-¿ cuál es la molaridad de una solución que se prepara disolviendo 50gramos de urea ( PM = 60g/mol) en suficiente agua hasta completar 850mL de solución? R = 0,98.
Normalidad : Es la concentración expresada  en equivalente en gramos de soluto disuelto en litro de solución.
Fórmula N = equivalente gramos de soluto
 Litro de solución
 
El equivalente en gramos de una solución es el Peso molecular (PM) en gramos dividido el numero de H(acidos), numero de OH(hidróxidos), o numero de M (metal) multiplicado por su numero de oxidación o valencia(sales).
Ejemplo 5
29 gramos de H2SO4 se disuelven en 450mL de agua ¿ cual será la Normalidad de la solución?
 Eq= 98 g = 49 g
 2
 V= 450 = 0,45 l
 1000
 1 Eq H2SO4 = 49 g
 X? Eq H2SO4= 29 g
 X= 0,59 Eq
 N= 0,59 Eq = 1,3 N
 0,45 l
PROBLEMAS PROPUESTOS 3
1.-Determine la Normalidad de una solución de HCl  que contiene 0,2 equivalente del ácido en 2 litros de solución.
2.-Cual sera la Normalidad de una solución que contiene 28 gramos de NaOH disuelto en 300 mL de solución  Peso atomico ( Na: 23, H : 1, O: 16).
3.- Determine la Normalidad de una solución que contiene 12,25 gramos de ácido sulfúrico(H2SO4) en 1000 mL de solución(H=1, S=32, O=16)
4.- cual será la Normalidad de una solución de una solución que contiene 21 gramos de KOH en 5 Litros de solución.  P.M de KOH 56 gramos/mol
5.- ¿Cuál es la normalidad de una solución que contiene 250 g de CaCl2 en 1500 mL de solución? (Ca=40, Cl=35,5)
6.-   Hallar la normalidad y molaridad de 2 L que contiene 400 g de NaOH.