Disoluciones

Disoluciones
Solubilidad
FÍSICA Y QUÍMICA 3 E.S.O.
Tema 3
15
Lourdes Álvarez Cid
La materia
Estados de agregación de la materia
ELEMENTOS Y
COMPUESTOS
La materia se presenta en tres estados: sólido, líquido y gaseoso.
Sólidos: Tienen, en general, la forma y el volumen prácticamente
constantes, es decir, son rígidos. Al aumentar su temperatura
apenas se dilatan. Su densidad es alta.
Líquidos: Adoptan la forma del recipiente que los contiene. Igual
que los sólidos, cuando aumenta la temperatura se dilatan y al
enfriarse se contraen muy poco, y presentan densidades altas
semejantes a la de la misma sustancia en estado sólido.
Gases: No tienen forma ni volumen determinado, sino que se
comprimen o se expanden (en función de la presión y la
temperatura) llenando todo el volumen del recipiente. Se mezclan
rápidamente entre ellos, propiedad que se llama difusibilidad.
SISTEMAS HOMOGÉNEOS Y
MODELO CORPUSCULAR
HETEROGÉNEOS
DE LA MATERIA
Los sistemas materiales pueden tener a simple
vista un aspecto de heterogéneos (mezclas) o
son homogéneos, como las disoluciones o las
sustancias puras.
SEPARACIÓN DE LOS COMPONENTES DE
LAS MEZCLAS
Según el estado en que se encuentren los
componentes de las mezclas, se separan por:
filtración, sedimentació´n, tamizado y/o
decantación.
-La materia está constituida por
partículas en movimiento y vacío.
DISOLUCIONES
La disolución es un sistema homogéneo
formado por más de una sustancia.
Cada una de las sustancias que forman
una disolución se llama componente.
Lourdes Álvarez Cid
-La temperatura es la responsable
del movimiento de las partículas.
Al aumentar la temperatura
también aumenta la energía
cinética media de agitación. Al
chocar las partículas con las
paredes del recipiente producen
una presión.
Están formadas por el SOLUTO que es
el que se encuentra en mayor cantidad
y el DISOLVENTE que es el mayoritario.
Agua azucarada...
Según el estado del disolvente serán
sólidas, líquidas o gaseosas.
16
CONCENTRACIÓN
Indica la cantidad de soluto que hay en la disolución. Cuando la disolución no
admite más soluto se dice que la disolución se encuentra saturada. Una disolución
es diluida si está lejos de la saturación, en caso contrario se llama concentrada.
Gramos de soluto en cada litro de disolución: c =
Porcentaje en masa: % masa =
msoluto
su unidad es el g/l
Vdisolución
msoluto
·100%
mdisolución
% en volumen
Llamado también grado, es el volumen de soluto en ml, contenido en 100ml de
disolución:
% volumen =
Vsoluto
·100%
Vdisolución
Solubilidad
Equivale a los gramos de soluto que como máximo admiten 100g (o 100ml) de
disolvente para dar lugar a una disolución saturada.
Separación de componentes
Existen diferentes técnicas según sean los componentes de la disolución:
cristalización, destilación, cromatografía...
Ley de Boyle-Mariotte
“a temperatura constante la presión y el volumen que ocupa un gas son
inversamente proporcionales”
P1 ·V1 = P2 ·V2
1ª Ley de Gay-Lussac
“a presión constante...”
V1
V2
T1 = T2
2ª Ley de Gay-Lussac
“a volumen constante...”
P1T1 = P2T2
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DISOLUCIONES
La materia:
cómo
se presenta
3
FÍSICA Y QUÍMICA 3 E.S.O.
MAPA DE CONTENIDOS
Calcula cuántos gramos de
cada una de estas sales nos
tomamos si bebemos 150
mL de agua.
LA MATERIA
formada por
826733 _ 0047-0068.qxd
7. El agua16/2/07
del
Sustancias
puras
elementos
descrita con propiedades
Mezclas
compuestos
homogéneas
se pueden presentar
en tres estados
sólido
líquido
representados
con
gas
heterogéneas
Generales
Características
ejemplos
ejemplos
826733 _ 0047-0068.qxd
masa
16/2/07
15:32
volumen temperatura densidad solubilidad
se mide se mide
con
con
permite
estudiar
se mide
con
disoluciones
balanza
Página
probeta
termómetro
20.
●
pueden ser
bureta
símbolos
diluidas
pipeta
Dalton
en la actualidad
dibujos
letras
20.
vaso de
precipitados●
EJERCICIOS
concentradas
15:32 tiene
Páginauna
55
mar
densidad de 1,03 g/L y una
riqueza en sales de un 0,35 %
en masa. Calcula la
concentración
en sales del agua
55
de mar en g/L.
8. Indica en cuál o cuáles de los
recipientes que se representan
SOLUCIONARIO
abajo hay un elemento químico,
Indica
cuál o cuálesuna
de lossustancia
recipientes que
un en
compuesto,
hay un elemento químico, un compuesto, una
pura o una mezcla.
o una mezcla.
a)
saturadas
b)
c)
Indica en cuál o cuáles de los recipientes que se representan abajo
hay un elemento químico, un compuesto, una sustancia pura
o una mezcla.
Compuesto.
Mezcla.
a)
b)
c)
d)
21.
OBJETIVOS
●
Ele
Copia esta lista en tu cuaderno y relaciona
cada sustancia con elemento químico o comp
1. Indica qué disolución es más concentrada, una que se prepara
a) Alcohol.
y las variacio• Diferenciar entre sustancia pura y mezcla. • Conocer las disoluciones
Compuesto.
Mezcla.
Elemento.
Elemento.
disolviendo
10
g
de
sal
en
100
g
de
agua
o
una
que
se
prepara
b) Copia
Sal común.
9.
esta lista en tu cuaderno y
nes de sus propiedades con la concen• Saber identificar una sustancia pura a
partir de alguna
sus en
propiedades
disolviendo
5 g dedesal
20 g deca-agua.tración.
c) relaciona
Plomo.
• Elemento
cada sustancia
con quím
Copia
esta lista en tudecuaderno y relaciona
21. la teoría
• Conocer
atómico-molecular
racterísticas.
d) elemento
Agua.
químico o compuesto.
2. El suero fisiológico se prepara disolviendo
de sal
en 330con
g de
agua. químico
Dalton. 3 g cada
sustancia
elemento
o compuesto.
• Distinguir entre elementos y compuestos.
●
Entenderfisiológico,
el concepto de
elemento y como
Calcula
ladiferenciar
concentración
de sal en el• suero
expresada
• Saber
una mezcla heterogénea
a) Alcohol.
mezcla a partir de la teoría de Dalton.
de
una
mezcla
homogénea
(disolución).
porcentaje en masa.
b) Sal común.
• Conocer los procedimientos físicos utili- • Saber identificar y clasificar sustancias
del alumno.
c)realidad
Plomo.
zados para
las indica
sustancias
que tienecercanas
frasco
de separar
colonia
que
un 80a la%
de
alcohol.
Calcula
forman una mezcla.
d) Agua.
e) Amoniaco.
f) Oro.
a) Alcohol.
• Compuesto
b) Sal común.
g) Aluminio.
3. Un
la• Elemento químico
c) Plomo.
Los elementos químicos se representan p
cantidad de alcohol necesaria para preparar 280 mL de colonia.
end)laAgua.
tabla periódica. La mayoría de ellos
e) Amoniaco.
4. Un vino común tiene un 12 % de alcohol y el whisky
tiene un 40 %47
de• CompuestoLos elementos se combinan entre sí para
e) Amoniaco.
f) Oro.
(óxidos,
ácidos, bases, sales, etc.).
alcohol. Calcula la cantidad de alcohol que toma
una persona cuando
g) Aluminio.
f)
Oro.
• Elementos químicos: plomo, aluminio
bebe 150 mL de vino o 150 mL de whisky. (Nota: un vaso de vino
• g)
Compuestos:
sal común, amo
Los elementos químicos se representan
por
símbolosalcohol,
y se ordenan
contiene, aproximadamente, 150 mL.)
Aluminio.
en la tabla periódica. La mayoría de ellos son de naturaleza metálica.
5. Para preparar un desinfectante mezclamos 400 mLLos
deelementos
agua destilada
se combinan
sí para
formartienes
compuestos
En un
recipiente
una mezcla de hidróg
22. entre
con 200 mL de alcohol etílico y 10 mL de alcohol bencílico.
Determina
(óxidos, ácidos,
bases, sales,
etc.).
agua en estado gaseoso. Diseña una experienc
●
la concentración de cada uno de los solutos expresándola
como plomo,enaluminio
qué recipiente
• Elementos químicos:
y oro. tienes una mezcla de eleme
un
compuesto
esos elementos.
porcentaje en volumen.
• Compuestos: alcohol, sal común, amoniacodey agua.
6. El agua del mar tiene varias sales disueltas. Las más abundantes están en
El hidrógeno forma mezclas explosivas co
En un recipiente tienes una mezcla de hidrógeno
y oxígeno
y en
otro el
tienes
en contacto
con una
chispa;
vapor de a
22.
la siguiente proporción:
•
Cloruro de sodio: 24 g/L.
•
Cloruro de magnesio: 5 g/L.
•
Sulfato de sodio: 4 g/L.
●
agua en estado gaseoso. Diseña una experiencia
te permita
distinguir
de cobreque
anhidro,
de color
blanco, al recip
de agua, loy transforma
en sulfato de cobre
en qué recipiente tienes una mezcla de elementos
en cuál tienes
un compuesto de esos elementos.
Utiliza Lourdes
los
deÁlvarez
Daltonse
y representa
23. explosivas
Cid co
El18
hidrógeno forma mezclas
consímbolos
el oxígeno
cuando
ponen
compuestos:
● el vapor de agua, no. Si añadimos sulfato
en contacto con una chispa;
b) M
a) Dióxido
de azufre
(SO2). vapor
de cobre anhidro, de color blanco,
al recipiente
que contiene
de agua, lo transforma en sulfato de cobre hidratado de color azul.
a) SO2:
DISOLUCIONES
EJERCICIOS
13. Elige la respuesta correcta. Una disolución que
10. Di si se trata de una mezcla homogénea o una
contiene 25 g de soluto en 500 mL de
sustancia pura (compuesto o elemento).
disolución tiene una concentración de:
a) Agua mineral
a. 50 % en masa.
b) Agua destilada
b. 25 % en volumen.
c) Agua con arena
c. 50 % en volumen.
d) Hierro
d. 50 g/L.
e) Bronce
14. En un litro de disolución al 10 % en masa hay:
f) Aire
a. 10 g de soluto y 100 g de disolvente.
g) Oxígeno
b. 20 g de soluto y 80 g de disolvente.
h) Sal común
c. 10 g de soluto y 90 g de disolvente.
i) Agua con azúcar
15. La concentración de una disolución de
11. Explica cómo separarías las siguientes mezclas
hidróxido de potasio en agua es del 5 % en
en el laboratorio. Nombra y dibuja el material
masa. ¿Qué cantidad de hidróxido de potasio
necesario.
hay en 600 g de disolución?
a. Azúcar y agua.
16. El vinagre es una disolución de ácido acético
en agua al 3 % en masa. Determina: a) Cuál es
b. Arena y sal común.
c. Limaduras de hierro y limaduras de plomo.
el soluto y cuál el disolvente. b) La cantidad de
d. Agua y gasolina.
soluto que hay en 50 g de vinagre.
17. Expresa en g/L la concentración de una
e. Agua y acetona.
disolución que contiene 30 g de soluto en 600
f. Harina y sal.
mL de disolución.
12. Indica cuál es el principal soluto y cuál el
18. Preparamos una disolución mezclando 20 g de
disolvente en las siguientes disoluciones.
hidróxido de sodio en 200 mL de agua. La
a. 30 mL de etanol en 100 mL de agua
densidad de la disolución es 113 g/mL. Calcula
b. Agua de mar
la concentración expresada en % en masa y en
g/L.
c. Vinagre
19. Se preparó una disolución disolviendo 50 mL
d. Aire
de alcohol en 200 mL de agua. Calcula la
e. Bebidas refrescantes
concentración expresada en % en volumen.
f. Alcohol del botiquín
20. Una bebida alcohólica tiene un 14 % en
volumen de alcohol. Calcula la cantidad de
g. Bronce
alcohol que tomaremos si ingerimos un vaso de
120 cm3 de dicha bebida.
20
DISOLUCIONES
FÍSICA Y QUÍMICA 3 E.S.O.
EJERCICIOS
21. ¿Cuál es la concentración en g/L de una disolución que se preparó
disolviendo 20 g de azúcar (C12H22O11) en agua hasta tener 250 mL de
disolución?
22. En los análisis de sangre se indica como valor normal de la glucosa en
sangre el correspondiente al intervalo entre 70 a 105 mg/L. Si en una
muestra de sangre se encuentran 2 mg de glucosa en 20 mL de
disolución sanguínea:
a) ¿Estará dentro del intervalo normal en sangre?
b) Expresa la concentración en g/L.
23. El aluminio es un metal ligero cuya densidad es de 2,70 g/cm3. Esta
característica hace que el aluminio se utilice en aleaciones con otros
metales en aplicaciones aeronáuticas.
¿Qué masa tiene una pieza de aluminio con forma de cubo de
207 mm de lado? Utiliza las unidades adecuadas a la magnitud
del resultado.
24. Indica en qué método de separación se utilizan los siguientes
materiales de laboratorio y cuál es su función:
a. Embudo de decantación.
29. Un recipiente cúbico de 1,5 m
de lado contiene una
disolución de cloruro de sodio
en
agua
con
una
concentración de 3 g/L.
Calcula la masa de sal que hay
en dicho recipiente.
30. La densidad de una disolución
de una sal en agua es de 1,056
g/mL y la concentración del
soluto es de 6% en masa.
Calcula el volumen de
disolución que hay que tomar
para que con- tenga 12 g de
soluto.
31. Indica la cantidad de cada
disolución que hay que tomar
para conseguir la cantidad de
soluto indicada en cada caso:
b. Refrigerante
c. Cristalizador
d. Papel de filtro
25. Indica en las siguientes disoluciones qué sustancia es el soluto y cuál el
disolvente:
a) 40 mL de alcohol con 30 mL de acetona.
b) 10 mL de agua con 40 mL de acetona.
26. Calcula la concentración, en % en masa, de una mezcla formada por
16 g de nitrato de potasio en 250 g de agua.
27. ¿Qué masa de agua hay que utilizar para obtener una disolución al
20% en masa a partir de 35 g de una sal?
28. Calcula la concentración, en % en volumen, que se obtiene al mezclar
2 mL de metanol con 65 mL de agua. ¿Qué suposición has utilizado?
22
32. Disponemos de una disolución
A que se ha preparado
disolviendo 74 g de alcohol en
0,726 kg de agua. ¿Cuál es la
concentración en tanto por
ciento en masa?