TEMA: Físico-química del agua. Dispersiones. Solubilidad, medidas de concentración
Síntesis:
1. Físico-química del agua:
1.1Físico:
1.1.1 Apariencia: Incolora, inodora e insípida.
1.1.2 Densidad: Varía según la temperatura y las condiciones del ambiente, generalmente, se toma como valor numérico para cálculos que comprenden la densidad relativa:
1 g/ml (valor de su densidad máxima).
1.1.3 Punto de ebullición normal: 100°C
1.1.4 Punto de fusión: 0°C
1.2 Química:
1.2.1. Estructura de la molécula de agua:
La siguiente es la estructura de Lewis del agua
Figura 1. Disponible en https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEj1yTBowLftOI16D2V8bYCoVQgBNlxQLWVh8qwXidOMJNMFwMn8EUR-4KTuMrIhbuy7HkCY3wIEBYHPAS9E2cTq4wh6cU1-eG1kefCVW8txezJt5nq14pXbzipbiCkZijTuKtBPwqLkdJE/s320/Lewis+Agua.jpg
Cada molécula de agua consta de un átomo de oxígeno central, que a su vez está unida a dos átomos de hidrógeno mediante enlaces covalentes, con dos electrones cada uno, cada átomo de oxígeno tiene dos pares de electrones sin compartir.
Figura 2 Disponible en https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhagUWi1Y-EPpkLpNNQeSrvN4kJafdK6YX4LtoqDltUAKTyOFst4WuNDwSdD_MYS7KN_hZ1ZyJanO8JW06IBUxh03QQlKJMnTvMGzGLqmy-_NTw0pxegnFamz0Yzed9Fdwsi2QM1ZG-i48/s200/imag3.jpg
La figura 2 es la geometría molecular del agua (angular), Los hidrógenos están separados entre sí, por un ángulo de 105° y los electrones libres están separados entre sí por un ángulo de 109°
2. Dispersiones. Solubilidad, medidas de concentración.
Cuando se hace referencia al término solución, se habla de una mezcla homogénea de dos o más sustancias puras.
• Soluto (STO): Usualmente el de menor cantidad. Sustancia disuelta en una solución.
• Solvente (STE): Por lo general es el de mayor cantidad, cuando no se clarifique cuál es, es el agua. Sustancia disolvente en una solución (sln).
Solubilidad es la capacidad que tiene una sustancia de disolverse en otra, los factores que la afectan son:
Figura 3 Disponible en: https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhfWmCEEDRUMuUlSeASOHUCMWbYtytiWbt7HuAZsFkCQU7EJCKticxtD76KH7uYPlnQTLtkhfl-u9Glw8pd1_CsGCSB2cHuS0-vERvH7FNiTZHlvVSUvGibIMLOvvYh5hjeIlM9hKcJPA91/s200/termometro
• La presión (especialmente en las soluciones de gases en líquido)
• La temperatura (la de los gases en el agua disminuye al aumentar la temperatura), (la de un sólido en un líquido aumenta al aumentar la temperatura)
• Las propiedades del STO y del STE (polaridad)
Hay varias clasificaciones de los tipos de soluciones, en general son:
Cuando se mezclan completamente y forman una solución
Cuando se mezclan parcialmente formando dos soluciones
Cuando no se mezclan y forman una mezcla heterogénea.
Medidas de concentración:
• Porcentaje referido a la masa: Porcentaje de soluto de una solución
% p/p= [gramos de soluto/gramos de solución] * 100%
Nota1: gramos de sln= gramos de soluto + gramos de solvente.
• Porcentaje referido al volumen:% p/v= [gramos de soluto / Volumen de la solución (ml)] * 100%
• Partes por millón: Expresa las partes de masa de soluto por 1.000.000 de partes de solución
ppm=mg (sto)/kg (sln)
ppm= mg (sto)/Volumen (sln) (Litros)
• Moralidad: Cantidad de moles de soluto por litro de solución
M=n(sto)/L(sln)
Nota2: n=moles
• Normalidad: se utliza especialmente cuando hay una reacción con ácidos, bases y sales. Es la cantidad de equivalentes de soluto por litro de solución
N= eq-g/L (sln)
Nota 3: Eq-g= (w (sto) / PM (sto))*e
Nota 3.1: w= gramos del soluto
PM: Peso molecular del soluto
Nota 3.2:
e: se refiere a la cantidad de hidrogeniones liberados (en la disociación de un ácido)
e: se refiere a la cantidad de OH^- liberados (en la disociación de una base)
e: se refiere a la carga del metal (en la disociación de una sal)
• Molalidad: Cantidad de moles de soluto por kilogramo de solvente
m=n(sto)/kg (ste)
• Fracción molar: Es una relación mol - mol
XSTO= n (sto) / n (sln)
XSTE= n (ste) / n (sln)
Relación entre normalidad y molaridad: Normalidad es un múltiplo de molaridad
N= M * e
e: es la misma mencionada en la nota 3.2.
FUENTES DE INFORMACIÓN:
Daub G. William, S. Seese William. Química. 7 ed. México: Prentice Hall; 1996.
Instituto de Tecnologías Educativas [internet]. Madrid: Ministerio de educación; 2007. [Consultado 2010 Sep 5]. Disponible en:
http://platea.pntic.mec.es/iali/personal/agua/agua/propieda.htm
