Soluciones acuosas
- Definición
- El soluto
- El solvente
- Concentración
- Solución saturada
- Soluciones acuosas moleculares
- Soluciones acuosas iónicas
- Prepare una solución acuosa
Definición
Una solución es una mezcla homogénea
que se obtiene disolviendo una especie química (el soluto) en un
líquido (el solvente).
El soluto
El soluto es una especie química
destinada a disolverse en un disolvente.
Puede estar en estado sólido, líquido o gaseoso.
Cuando el soluto disuelve sus partículas (moléculas o iones) dispersas
entre las moléculas del solvente, pierde así su apariencia inicial
(granos, polvo, burbuja, líquido) y forma con el solvente una única
fase líquida donde no lo hace. ya no se puede distinguir (aunque sus
efectos en la solución pueden ser)
Nota
En el caso de un soluto líquido, este último se distingue del solvente
solo por la proporción utilizada (el que en el día minoritario tiene el
papel de soluto mientras que el que es la mayoría juega el papel de
solvente)
El solvente
Este es el líquido en el que se
disuelve el soluto.
Un líquido es un solvente "bueno" para un soluto dado si la solubilidad
es importante.
Las cualidades solventes de un líquido dependen de:
- soluto (por ejemplo, el agua es un buen
disolvente para la sal pero no para el aceite)
- temperatura (generalmente la solubilidad aumenta
con el aumento de temperatura)
- presión (especialmente para solutos gaseosos que
se disuelven en mayor cantidad a mayor presión)
- pH (por ejemplo, los solutos ácidos como el
dióxido de carbono se disuelven mejor en una solución acuosa básica de
pH alto)
Es común que el solvente usado sea agua, en este caso
se dice que la solución es acuosa pero se pueden elegir otros solventes
como por ejemplo:
- etanol
- acetona
- dióxido de carbono supercrítico
- Etc.
Concentración
La concentración (masa o molar) permite expresar la proporción de
soluto disuelto en comparación con el volumen total de la solución
(corresponde a la relación de la masa o la cantidad de materia por el
volumen de la solución). De este último entonces dependen las
características de la solución:
- su color (para solutos coloreados, el color es
más oscuro cuanto mayor es la concentración)
- su densidad y densidad (aumentan con la
concentración)
- su sabor (para las especies aromáticas, el sabor
es tanto más pronunciado cuanto más alta es la concentración)
- su pH (para las especies químicas ácidas, el pH
disminuye con la concentración, mientras que para las especies químicas
básicas aumenta)
- su conductividad (para compuestos iónicos cuando
la concentración aumenta, la conductividad también aumenta)
- su índice de refracción (aumenta con la
concentración)
Solución saturada
Un soluto es soluble solo en una cantidad limitada, tiene una
solubilidad que corresponde a la concentración de masa máxima que se
puede alcanzar en un solvente dado. Cuando se alcanza esta
concentración máxima, se dice que la solución está saturada. Cualquier
soluto adicional agregado ya no puede disolverse y forma una mezcla
heterogénea con la solución saturada.
Nota
En el caso de que el soluto sea líquido, ocurre que este último es
miscible con agua, es decir que puede formar con él una mezcla
homogénea cualesquiera que sean las proporciones elegidas. En esta
situación, la saturación no es posible.
Soluciones acuosas moleculares
Definición: se dice que una solución
acuosa es molecular si todas las especies químicas presentes en el agua
permanecen en forma de moléculas.
Se obtienen disolviendo en agua un soluto compuesto únicamente por
especies químicas moleculares (constituidas por moléculas), que no
tiene carácter ácido ni básico y no reacciona con el agua para formar
especies químicas iónicas.
Una solución molecular acuosa se puede obtener, por ejemplo, eligiendo
como azúcar soluto (compuesto por moléculas de sacarosa), cafeína,
paracetamol, dioxígeno, etanol, etc.
Durante el proceso de disolución, las moléculas que constituyen el
soluto simplemente se dispersarán entre las del disolvente.
Una solución molecular acuosa es siempre eléctricamente neutra, ya que
las moléculas de agua y las moléculas de soluto son neutrales.
Una solución molecular acuosa tiene una conductividad eléctrica muy
baja porque esta última está ligada a la presencia de iones o los
presentes en solución solo provienen de:
- impurezas presentes en el soluto
- gases disueltos (dióxido de carbono por ejemplo)
- minerales presentes en el agua (si no está usando
agua destilada)
- el fenómeno de la autoprotólisis del agua (que
forma iones de hidrógeno e hidróxido en cantidades muy pequeñas)
Soluciones acuosas iónicas
Definición: se dice que una solución
acuosa es iónica si determinadas especies químicas disueltas en el agua
son iones.
Es el resultado de la disolución en agua de un compuesto iónico o una
especie química que reacciona con el agua para formar iones (como una
especie ácida que forma iones hidrógeno o una especie básica que forma
iones hidróxido). .
Durante el proceso de disolución de un compuesto iónico, primero tiene
lugar una fase de disociación durante la cual las moléculas de agua
"separarán" los cationes y aniones del compuesto iónico, luego este
último se dispersará.
Una solución iónica es siempre eléctricamente neutra, siempre contiene
aniones (negativos) cuya carga es compensada por las de los cationes
(positivos). Esta neutralidad se puede aprovechar para establecer las
proporciones de cationes y aniones en solución.
Por ejemplo:
- si el catión tiene una carga elemental positiva y
el anión una carga elemental negativa, entonces su cantidad y su
concentración son las mismas
- si el catión tiene una carga positiva y el anión
tiene dos cargas negativas, entonces la solución contiene el doble de
catión
- Si el anión tiene una carga negativa y el catión
tiene tres positivas, entonces la solución contiene tres veces más
aniones que cationes.
- etc
Preparar una solución acuosa
La preparación de una solución acuosa se puede realizar siguiendo el
siguiente procedimiento:
- Elija la concentración másica Cm y el
Volumen Vsolution de la solución
- Elija un matraz aforado (el recipiente más
preciso) cuya capacidad sea un matraz de volumen V mayor que la
solución V
- Si el soluto es sólido, calcule la masa msoluta a
utilizar: msoluto
= Cm x Vmatraz
.
- Luego mida esta masa usando una balanza
electrónica de suficiente precisión
- Si el soluto es líquido, calcule el volumen de
soluto V soluto a utilizar: Vsoluto
= msoluto / ρsoluto
- Luego mida este volumen con una pipeta
volumétrica (si coincide con un valor disponible), con una pipeta
graduada o con una probeta graduada.
- Inicie la disolución (especialmente para sólidos)
agregando el soluto a un recipiente de transición (preferiblemente un
matraz Erlenmeyer), agregando agua destilada hasta que el volumen total
esté muy por debajo del matraz . Luego poner bajo agitación magnética
hasta su completa disolución.
- Transferir la solución obtenida al matraz
provisto y limitar la pérdida de soluto enjuagando el matraz Erlenmeyer
con agua destilada y luego recuperando el agua de enjuague en el matraz.
- Completar añadiendo en el frasco agua destilada
hasta la marca y recordar homogeneizar la solución regularmente
agitando el frasco (utilizar un tapón limpio).
©2020 Fisica y quimica.
Design by AwfulMedia.com