Química para Estudiantes de Nutrición - Unidad 7: Soluciones

Tipos de soluciones

Una solución química es la mezcla homogénea de una o más sustancias disueltas en otra sustancia en mayor proporción.

Aquí describo 4 tipos de soluciones: 

Fuente: solucionquim.ar

Diluidas. Cuando la cantidad de soluto respecto al solvente es muy pequeña. Por lo tanto, el solvente puede seguir admitiendo más soluto. Por ejemplo: 1 gramo de azúcar en 100 gramos de agua.

Concentradas. Cuando la cantidad de soluto respecto al solvente es grande, pero el solvente todavía puede seguir admitiendo más soluto. Por ejemplo: 25 gramos de azúcar en 100 gramos de agua.

Saturadas. Cuando el solvente no acepta ya más soluto a una determinada temperatura. Si la temperatura aumenta, la capacidad para admitir más soluto aumenta. Por ejemplo: 36 gramos de azúcar en 100 gramos de agua a 20 °C.

Sobresaturadas. Como la saturación tiene que ver con la temperatura, si incrementamos la temperatura, se puede forzar al solvente a tomar más soluto del que ordinariamente puede, obteniendo una solución sobresaturada (saturada en exceso, digamos). Así, sometida a un calentamiento, la solución tomará mucho más soluto del que ordinariamente podría. Son aquellas en las que se ha añadido más soluto del que puede ser disuelto en el solvente, por tal motivo se observa que una parte del soluto va al fondo del recipiente. 

Factores de Afectan la Solubilidad

• -        La naturaleza delsoluto y del solvente.
• -        La temperatura, la cual afecta de manera distinta a los solutos solidos, líquidos y gaseosos.
• -        Estado de subdivisión (mas pequeñas, mas contacto entre soluto y solvente y se disuelve más rápido).
• -        Agitación – agitación se disuelve más rápido
• -        Presión – afecta a solutos gaseosos

Reglas de Solubilidad

Esta tabla la desarrollé para resumir las reglas con base en el sitio web Quimica y Algo Mas. 

Formas de Expresar Concentraciones

a.     Porcentaje

 

Expresa la masa en gramos de soluto disuelta por cada cien gramos de disolución. Su cálculo requiere considerar separadamente la masa del soluto y la del disolvente:

siendo la masa de la disolución la suma de la del soluto y la del disolvente.

Se expresa usando %.

(Textos científicos n.d.)

 

b.     Molaridad

 

Es la forma más frecuente de expresar la concentración de las disoluciones en química. Indica el número de moles de soluto disueltos por cada litro de disolución; se representa por la letra M. Una disolución 1 M contendrá un mol de soluto por litro, una 0,5 M contendrá medio mol de soluto por litro, etc. El cálculo de la molaridad se efectúa determinando primero el número de moles y dividiendo por el volumen total en litros:

La preparación de disoluciones con una concentración definida de antemano puede hacerse con la ayuda de recipientes que posean una capacidad conocida. Así, empleando un matraz aforado de 0,250 litros, la preparación de una disolución 1 M supondrá pesar 0,25 moles de soluto, echar en el matraz la muestra pesada, añadir parte del disolvente y agitar para conseguir disolver completamente el soluto; después se añadirá el disolvente necesario hasta enrasar el nivel de la disolución con la señal del matraz.

 

c.     Molalidad

 

 Indica el número de moles de soluto disuelto en cada kilogramo de disolvente:

Como en el caso de la molaridad, la concentración molal de una disolución puede expresarse en la forma 2 m (dos molal) o 0,1 m (0,1 molal), por ejemplo.

Se expresa usando la m minúscula.

d.     Normalidad

 

(N) Unidad de concentración que corresponde al número de equivalentes de soluto por litro de solución. La normalidad se calcula tomando como referencia una reacción determinada.

La concentración normal o normalidad(N), se define como el número de equivalentes de soluto por litro de solución: N = (Equivalentes de soluto)/(Litros de solución) o a menudo se establece la forma más simple como: N = equiv/L

La normalidad es una medida de la concentración de una solución y se define como la relación entre los equivalentes de una sustancia y los litros de una solución. Los equivalentes se refieren a las cargas por mol de una sustancia: para el caso de los ácidos se refiere a la cantidad de cargas de los hidronio H+, para las bases a la cantidad de cargas negativos de los grupos hidroxilo OH- y para las sales se refiere a las cantidades positivas de los elementos metálicos que sustituyen los hidrógenos de los ácidos.

e.     Partes por millón

 

Las Partes por millón (ppm) es una unidad de medida de concentración que mide la cantidad de unidades de sustancia que hay por cada millón de unidades del conjunto.

El método de cálculo de ppm es diferente para sólidos, líquidos y gases:

 

Propiedades Coligativas

En química se llaman propiedades coligativas a aquellas propiedades de las disoluciones y sus componentes que dependen únicamente del número de moléculas de soluto no volátil en relación al número de moléculas de solvente y no de su naturaleza.

¿De qué depende una propiedad coligativa?

Algunas de estas propiedades son función de la naturaleza del soluto (color, sabor, densidad, viscosidad, conductividad eléctrica, etc.). Otras propiedades dependen del disolvente, aunque pueden ser modificadas por el soluto (tensión superficial, índice de refracción, viscosidad, etc.). Sin embargo, hay otras propiedades más universales que sólo dependen de la concentración del soluto y no de la naturaleza de sus moléculas. Estas son las llamadas propiedades coligativas.

¿Qué propiedades coligativas hay?

- descenso de la presión de vapor del disolvente

- elevación ebulloscópica

- descenso crioscópico

- presión osmótica.