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Soluciones y diluciones

OBJETIVOS - Conocer todas las formas de indicar la concentración química de una solución.

- Ser capaz de calcular la concentración de una solución a partir de datos iniciales

mínimos.

- Calcular la concentración final de una solución luego de diluirla con agua u otra

solución.

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SOLUCIONES

Las soluciones son sistemas homogéneos formados por 2 o más componentes.

Sistema : es la porción del Universo objeto del estudio.

Sistema homogéneo : sistema cuyas propiedades intensivas tienen valores constantes en

cualquier punto del mismo.

Puede estar formado por uno o más componentes, formando

una única fase.

Por ejemplo, una solución formada por sal común en agua.

En un sistema heterogéneo, las propiedades intensivas son variables en los diferentes

puntos del sistema.

Puede estar formado por uno o más componentes, pero en este caso se

distinguen al menos dos fases.

Por ejemplo, si a la solución anterior le agregamos mayor

cantidad de sal, tal que no se llegue a disolver totalmente y algo de sal quede depositada

en el fondo, estamos frente a un sistema de dos fases : solución salada y sal con diferentes

propiedades intensivas.

Propiedad : cualidad del sistema que impresiona nuestros sentidos (color, olor) o

instrumentos de medición (masa, dureza) o las formas que interactúan entre ellos

(combustibilidad).

Propiedad intensiva : propiedad del sistema que no depende de la cantidad de

material considerado para el estudio sino de la naturaleza del material.

Son propiedades

intensivas la densidad, la viscosidad, el punto de fusión, punto de ebullición, etc.

Componente : sustancia química que forma parte del sistema.

Los componentes de una solución pueden encontrarse en cualquiera de los 3 estados de

agregación de la materia : gas, líquido o sólido.

Así, puede haber soluciones gaseosas (por

ejemplo, aire), de gases disueltos en líquidos (por ejemplo, O2 disuelto en agua), líquidos

en líquidos (por ejemplo, etanol en agua) y sólidos disueltos en líquidos (por ejemplo,

cloruro de sodio en agua).

Las soluciones más comunes, son las que se obtienen al disolver un sólido en un líquido.

Para diferenciar a los componentes de una solución (sc.

) es útil utilizar los términos

soluto (sto.

) y solvente (sv.

). En general, suele llamarse solvente al componente que se halla en mayor proporción en

masa.

En particular, cuando uno de los componentes de una solución es el agua, se

considera que ésta es el solvente.

Esto se debe a las propiedades químicas de la molécula

de agua (muy polar, atrae a otras moléculas polares y a los iones) que hacen que se

considere el solvente más importante de la Tierra.

La mayoría de las reacciones químicas

que ocurren en los organismos vivos tienen lugar en soluciones acuosas.

Como se observa, estas denominaciones de soluto y solvente son arbitrarias y sólo

responden a conveniencias prácticas, ya que no hay diferencia conceptual entre ambos

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términos.

En una solución homogénea, las partículas de soluto y solvente están mezcladas

en toda su masa.

Según lo dicho anteriormente, se analizarán varios ejemplos :

1 - en una taza de té azucarada, el agua es el solvente y el té y el azúcar son los solutos.

2 - en una solución formada por 1 gramo de iodo y 100 gramos de cloroformo, el iodo es

el soluto y el cloroformo es el solvente.

3 - en una solución que contiene 10 gramos de ácido sulfúrico (H2S04) en 90 gramos de

agua, el agua es el solvente y el ácido sulfúrico es el soluto.

4 - en una solución que contiene 90 gramos de ácido sulfúrico en 10 gramos de agua, el

agua es el solvente y el ácido sulfúrico es el soluto.

5 - en una solución que contiene 10 gramos de cloruro de sodio (NaCI), 20 gramos de

sulfato de sodio (Na2S04) y 80 gramos de agua, el agua es el solvente y tanto el NaCI

como el Na2S04 son los solutos.

La densidad () se define como la relación masa / volumen

masa

 =

Volumen

Por ejemplo, la densidad del agua pura es 1 gramo / mililitro (1 g / ml), y significa que la

masa de 1 mI de agua corresponde a 1 g.

Todas las soluciones, al ser sistemas homogéneos, tienen densidad constante.

Si lo

aplicamos a una solución de sal en agua, cuya densidad es 1, 09 g / ml, significa que 1 ml

de esa solución tiene una masa de 1, 09 g.

El dato de densidad en un problema de soluciones, nos permite relacionar la masa de la

solución con el volumen de la solución.