DIA DEL MAESTRO

SOLUCIONES: Características, componentes, clases.

Soluciones

Una solución (o disolución) es una mezcla de dos o más componentes, perfectamente homogénea ya que cada componente se mezcla íntimamente con el otro, de modo tal que pierden sus características individuales. Esto último significa que los constituyentes son indistinguibles y el conjunto se presenta en una sola fase (sólida, líquida o gas) bien definida. 

Una solución que contiene agua como solvente se llama solución acuosa.

Si se analiza una muestra de alguna solución puede apreciarse que en cualquier parte de ella su composición es constante.
Entonces, reiterando, llamaremos solución  o disolución a las mezclas  homogéneas que se encuentran en  fase líquida. Es decir,  las mezclas homogéneas que se presentan en fase sólida,  como las aleaciones (acero, bronce, latón) o las que se hallan en fase gaseosa (aire, humo, etc.) no se les conoce como disoluciones. 

Las mezclas de gases, tales como la atmósfera, a veces también se consideran como soluciones.

Las soluciones son distintas de los coloides y de las suspensiones en que las partículas del soluto son de tamaño molecular y están dispersas uniformemente entre las moléculas del solvente.

Las sales, los ácidos, y las bases se ionizan cuando se disuelven en el agua

Características de las soluciones (o disoluciones): 

• Sus componentes no pueden separarse por métodos físicos simples como decantación, filtración, centrifugación, etc. 
• Sus componentes sólo pueden separase por destilación, cristalización, cromatografía. 
• Estado físico: tanto el soluto como el solvente de una solución pueden estar en distintos estados de la materia, es decir, pueden encontrarse en estado sólido, líquido o gaseoso.
  
• Conductividad eléctrica: esta propiedad se relaciona a la capacidad de conducir la electricidad de ciertas soluciones, la que dependerá de la presencia de ciertos solutos disueltos en ciertos solventes. Aquellos solutos que mejoran la capacidad de conducir la electricidad de una solución, es decir, aumentan su conductividad eléctrica, son llamados electrolitos, y ejemplos de ellos serían: sales como el cloruro de sodio (NaCl) e hidróxido de sodio (NaOH).

Componentes

Los componentes de una solución son soluto y solvente. 

Soluto es aquel componente que se encuentra en menor cantidad y es el que se disuelve.  El soluto puede ser sólido, líquido o gas, como ocurre en las bebidas gaseosas, donde el dióxido de carbono  se utiliza como gasificante de las bebidas. El azúcar se puede utilizar como un soluto disuelto en líquidos (agua).

Solvente es aquel componente que se encuentra en mayor cantidad y es el medio que disuelve al soluto.  El solvente es aquella fase en  que se encuentra la solución. Aunque un solvente puede ser un gas, líquido o sólido, el solvente más común es el agua.

IV) En una disolución, tanto el soluto como el solvente interactúan a nivel de sus componentes más pequeños (moléculas, iones). Esto explica el carácter homogéneo de las soluciones y la imposibilidad de separar sus componentes por métodos mecánicos.

Clasificación de las soluciones

Ya dijimos que las disoluciones son mezclas de dos o más sustancias, por lo tanto se pueden mezclar agregando distintas cantidades: Para saber exactamente la cantidad de soluto  y de solvente  de una disolución  se utiliza una magnitud denominada concentración. 

Dependiendo de su concentración, las disoluciones se clasifican en diluidas, concentradas, saturadas,  sobresaturadas.  

Diluidas: si la cantidad de soluto respecto del solvente es pequeña.  Ejemplo: una solución de 1 gramo de sal de mesa en 100 gramos de agua. 

De acuerdo a la cantidad de soluto:

• Soluciones diluidas.- Cuando el peso del soluto está lejos de su solubilidad a una determinada temperatura.
• Ejemplo: agua potable, agua oxigenada
• Soluciones concentradas.- Cuando el peso del soluto está cerca de su solubilidad a una determinada temperatura.
• Ejemplo: ácido muriático, agua regia
• Soluciones saturadas.- Son aquellas soluciones que contienen la máxima cantidad de soluto, respecto a lo que establece la solubilidad a una temperatura dada y es igual a su solubilidad.
• En consecuencia, la adición de mayor cantidad de soluto no disuelve encontrándose en exceso en la fase superior o inferior según sea el caso. Una disolución saturada es aquella que está en equilibrio con el soluto no disuelto.
• Soluciones sobresaturadas.- Son soluciones que contienen mayor cantidad de soluto por encima de su solubilidad a una determinada temperatura.

De acuerdo a la conductividad:

• Electrolíticas.- Son las soluciones iónicas, presentan una apreciable conductividad eléctrica.Ejemplo: soluciones acuosas de ácidos, bases y sales.
• No electrolíticas.- Son las soluciones que presentan una conductividad prácticamente nula, no forma iones, el soluto se disgrega hasta el estado molecular. Ejemplo: soluciones de azúcar, alcohol, glicerina.

Solubilidad: esta propiedad hace referencia a la capacidad de los solventes para “dispersar” en todo su volumen a las moléculas que forman el soluto. En ese sentido, habrá solventes que poseen mayor capacidad de dispersión de los solutos, o habrá ciertos solutos que no pueden ser dispersados por ciertos solventes (de esta forma no constituirían una solución, sino que una mezcla heterogénea). La solubilidad dependerá por un lado, del tipo de molécula que forme los constituyentes de la solución (si son polares ambas, o apolares ambas), y de la cantidad de soluto y solvente (concentración). No debe confundirse con la disociación de los solutos que determina el grado de conductividad eléctrica de una solución, donde en esta los solutos se dividen en unidades más simples para conferirle nuevas propiedades a la solución, mientras que la solubilidad solo hace referencia a la dispersión del soluto en el solvente sin disociarlo en unidades más simples.

Concentración: esta propiedad de las soluciones guarda relación directa con la cantidad (proporción) de solutos y solventes que forman parte de la solución. En ese sentido, y en función de la solubilidad del solvente, habrán soluciones saturadas (con una proporción mayor de soluto respecto al solvente, también pueden ser llamadas “concentradas”), insaturadas (con una proporción menor de soluto respecto al solvente, también pueden ser llamadas diluídas) y sobresaturadas (con una proporción muchísimo mayor de soluto respecto al solvente, de modo que se genera un precipitado de soluto que no logra ser disuelto por el solvente).

Modo de expresar las concentraciones

Ya sabemos que la concentración de las soluciones es la cantidad de soluto contenido en una cantidad determinada de solvente o solución. También debemos aclarar que los términos diluidos o concentrados expresan concentraciones relativas.

Las unidades de concentración en que se expresa una solución o disolución pueden clasificarse en unidades físicas y en unidades químicas.

http://www.profesorenlinea.cl/Quimica/Disoluciones_quimicas.html

ESTEQUIOMETRÍA DE UNA REACCIÓN QUÍMICA

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UNIDADES QUIMICAS DE MASA

REACCIONES QUIMICAS

Reacción Química

Una reacción química consiste en el cambio de una o más sustancias en otra(s).  Los reactantes son las sustancias involucradas al inicio de la reacción y los productos son las sustancias que resultan de la transformación.

Características de las reacciones químicas

1. La o las sustancias nuevas que se forman suelen presentar un aspecto totalmente diferente del que tenían las sustancias de partida.
2. Durante la reacción se desprende o se absorbe energía:
• Reacción exotérmica: se desprende energía en el curso de la reacción.
• Reacción endotérmica: se absorbe energía durante el curso de la reacción.
3. Se cumple la ley de conservación de la masa: la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. Esto es así porque durante la reacción los átomos ni aparecen ni desaparecen, sólo se reordenan en una disposición distinta.

Ecuaciones químicas: Una reacción química se representa mediante una ecuación química. Para leer o escribir una ecuación química, se deben seguir las siguientes reglas:

• Las fórmulas de los reactivos se escriben a la izquierda, y las de los productos a la derecha, separadas ambas por una flecha que indica el sentido de la reacción.
• A cada lado de la reacción, es decir, a derecha y a izquierda de la flecha, debe existir el mismo número de átomos de cada elemento(la ecuación queda ajustada o equilibrada)
  

a)    Primer miembro o reactantes.- primera parte de la reacción química.
b) Segundo miembro o productos.- parte final de la reacción química.
c) Símbolos químicos.- Representa a los elementos químicos que intervienen en la reacción.
d) Coeficiente.- Indica el número de moléculas o elementos químicos libres que intervienen en una reacción química se coloca delante de las fórmulas para equilibrarlos. Estos números se pueden cambiar para ajustar la ecuación.

e) Subíndice.- Indica el número de átomos en una molécula y se coloca del lado derecho. No se cambian, porque significaría un cambio de sustancia.

      f) flecha.- Indica el signo igual  y hacia donde se dirige la reacción química

Simbología: Ahora bien, dentro de la estructura de la Ecuación Química, encontramos diversa simbología que indican cierta función en ella y puedes saber que indica cada una con el siguiente cuadro:

Importancia de las reacciones químicas

La importancia de las reacciones químicas es notoria en muchos aspectos de la vida diaria en fenómenos tales como explosiones; procesos vitales tales como alimentación, respiración etc. Todas las sustancias que a diario utilizamos son o fueron producto de reacciones químicas.

Estamos rodeados por reacciones químicas; tienen lugar en laboratorios, pero también en fábricas, automóviles, centrales térmicas, cocinas, atmósfera, interior de la Tierra... Incluso en el cuerpo humano ocurren miles de reacciones químicas a cada instante, que determinan lo que hacemos y pensamos.

Nomenclatura y formulación de ácidos oxácidos

NOMENCLATURA

• Clásico: Se usa la palabra ácido , se toma en cuenta el número de oxidación del no metal y se usan los sufijos OSO e ICO . En caso de que el elemento tenga tres o cuatro números de oxidación se usan los prefijos HIPO y PER.
• Stock: Se usa la palabra ácido, seguida de la cantidad de átomos de oxígeno (monoxo, dioxo, trioxo, tetroxo, etc.), seguido del nombre del no metal terminado en ICO, indicando entre paréntesis el estado de oxidación del mismo.
• IUPAC: Se indica la cantidad de átomos de oxígenos oxígeno (monoxo, dioxo, trioxo, tetroxo, etc.), seguido del nombre del no metal terminado en ATO y finalmente se indica el número de átomos de hidrógeno.

Ejemplos

	Óxido ácido	Agua	Ácido oxácido
Reacción	SO3                         +        H2O                           H2SO4
Nombre clásico	Anhídrido sulfúrico	Agua	Ácido sulfúrico
Nombre Stock	Óxido de azufre (VI)	Óxido de hidrógeno	Ácido tetraoxosulfúrico (VI)
Nombre IUPAC	Trióxido de azufre	Monóxido de dihidrógeno	Tetraoxosulfato de dihidrógeno
Reacción	SO2                         +         H2O                        H2SO3
Nombre clásico	Anhídrido sulfuroso	Agua	Ácido sulfuroso
Nombre Stock	Óxido de azufre (IV)	Óxido de hidrógeno	Ácido trioxosulfúrico (IV)
Nombre IUPAC	Dióxido de azufre	Monóxido de dihidrógeno	Trioxosulfato de dihidrógeno

Completa el cuadro

	Nombre clásico	Nombre Stock
HNO3
HClO
H2SO4
H2CO3
HIO4
HMnO4
H2SeO3
H3PO4
H2Cr2O7
HClO2

FORMULACIÓN: Podemos escribir la fórmula de un ácido oxácido siguiendo el procedimiento señalado en el cuadro siguiente, donde “v” representa la valencia o el estado de oxidación del no metal, X es el no metal.

Fórmula	Valencia impar de X HXOa	Valencia par de X H2XOa	Casos especiales H3XOa
No metal (X)	Cl, Br, I, N, Mn	S, Se, Te, Mn, Cr	P, As, Sb, B
Valor de “a”	a=( v+1)/2	a= (v+2)/2	a= (v+3)/2
Ejemplo	Cl (con valencia 7) HClO4 Ácido Perclórico	S (con valencia 4) H2SO3 Ácido sulfuroso	P (con valencia 5) H3PO4

Escribir la fórmula de los siguientes compuestos:

Ácido clórico
Ácido sulfúrico
Ácido fosfórico
Ácido carbónico
Ácido peryódico
Ácido sulfuroso
Ácido bórico
Ácido hipobromoso
Ácido ortoarsenioso
Ácido permangánico
Ácido nitroso
Ácido mangánico