Química para Ingeniería BAIN 019

Facultad de Ciencias de la Ingeniería Universidad Austral de Chile

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

ACTIVIDAD Observen las diferentes imágenes

¿ Qué tienen en común?

Mezcla

Heterogénea

Mezcla

Homogénea

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

Disolución

Es una mezcla Homogénea

Compuesta por un soluto y un disolvente

Soluto es el

componente de la

mezcla que se

encuentra en menor cantidad

Disolvente es el

componente de la

mezcla que se

encuentra en mayor cantidad

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

Disoluciones

Disoluciones gaseosas

Disolvente Gas

Se pueden clasifican según la naturaleza del disolvente

Disoluciones líquidas

Disolvente Líquido

Disoluciones sólidas

Disolvente Sólido

Gas-gas Aire

Liquido- gas Niebla

Sólido- gas Polvo en el aire

Gas-liquido Soda

Liquido-liquido Agua-Etanol

Sólido- liquido Salmuera

Gas-solido H2-Pt

Liquido- solido Amalgama

Sólido- solido Aleación

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

Concentración

Se puede expresar en términos cualitativos o

cuantitativos

Proporción o relación que hay entre la cantidad de soluto en relación a la mezcla total que sería la

cantidad de disolución (soluto más disolvente)

Cualitativos, según la solubilidad:

Saturada

Sobresaturada

No-Saturada

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

Cuantitativos

(expresión numérica)

Unidades

Físicas

Unidad

Química

Porcentaje en masa

Se

expresa:

%m/m ó

%masa

Porcentaje masa-

volumen

Se

expresa:

%m/v

Gramos por litro

Se

expresa:

g/L

Molaridad

Se expresa:

M

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

g de disolución = g soluto + g disolvente

% masa es la cantidad en gramos de soluto que hay por

cada 100 gramos de disolución

%m/m = g Soluto x 100

g Disolución

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

Densidad de disolución = masa disolución (g)

Volumen disolución (mL)

% masa-volumen es la cantidad en gramos de soluto que

hay por cada 100 mL de disolución

%m/v = g Soluto x 100

mL Disolución

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

Gramos por litro es la cantidad en gramos de soluto que

hay por cada 1 L de disolución

g/L = g Soluto

Volumen (L)Disolución

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

Molaridad es la cantidad en mol de soluto que hay por

cada 1 L de disolución

Molaridad = mol soluto

Volumen (L) disolución

Una solución 1,2 M de NaCl tiene 1,2 moles de NaCl por litro de solución .

¿Que molaridad tendrá una disolución de 500 mL que contiene 0,8 moles de NaCl?

Una muestra de 0.892 g de cloruro de potasio (KCl) se disuelve en 54.6 g de agua. ¿Cuál es el porcentaje en masa de KCl en la disolución?

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

Diluciones

Preparación de disoluciones diluidas o menos concentradas a

partir de disoluciones concentradas o de mayor concentración

Moles de soluto de disolución concentrada = Moles de soluto de disolución diluida

M concentrada x V concentrada (L) = M diluida x V diluida (L)

Describa cómo prepararía 500 mL de una disolución de H2SO4 1.75 M, a partir de una disolución concentrada de H2SO4 8.61 M.

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

Hay ácidos y bases inocuos para nuestro organismo, pero hay

otros que pueden causar severos daños por quemaduras

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

ACIDO Sustancia que en medio acuoso cede protones (H+)

BASE Sustancia que en medio acuoso acepta protones (H+)

Sustancia que en medio acuoso cede hidroxilos (OH-)

Existen varias definiciones de ácido y base, las más usadas son

las de Bronsted-Lowry y Arrhenius:

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

ACIDO Sustancia que en medio acuoso cede protones (H+)

HA + H2O A- + H3O+

H+

H3O+ Ión Hidronio

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

BASE Sustancia que en medio acuoso acepta protones (H+)

B + H2O BH+ + OH-

H+

OH- Ión Hidroxilo

Sustancia que en medio acuoso cede hidroxilos (OH-)

M(OH)n Mn+ + n OH-

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

BASE

Ejemplos:

ACIDO

HCl Acido Clorhídrico

HNO3 Acido Nítrico

H2SO4 Acido Sulfúrico

NaOH Hidróxido de Sodio

LiOH Hidróxido de Litio

Ca(OH)2 Hidróxido de Calcio

Forma:

HnA Forma:

M(OH)n

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

HA + H2O A- + H3O+

H+

B + H2O BH+ + OH-

H+

El agua se comporta como ácido o

base dependiendo a quien se

enfrente

SUSTANCIA ANFÓTERA

H2O + H2O OH- + H3O+

H+

AUTOIONIZACIÓN del AGUA

Kw = OH- x H3O+ = 1 x 10-14

Donde A es concentración Molar

(mol/L)

Ión Hidroxilo Ión Hidronio

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

Grado de Acidez ó pH Indica que tan ácida es una sustancia

Debido a que las concentraciones molares de los iones

Hidronio e Hidroxilos son muy pequeñas, una forma de

expresar H3O+ y OH- es mediante la definición de:

pH = - Log H3O+

Grado de Basicidad ó

pOH

Indica que tan básica es una sustancia

pOH = - Log OH-

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

ESCALA de pH

H3O+ > OH-

pH < 7

H3O+ < OH-

pH > 7

0 7 14

Aumento de acidez Aumento de basicidad

H3O+ = OH-

pH = pOH = 7

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

H3O+ = nHnA

HCl H3O+ = HCl

HNO3 H3O+ = HNO3

H2SO4 H3O+ = 2 H2SO4

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

OH- = nM(OH)n

NaOH OH- = NaOH

LiOH OH- = LiOH

Ca(OH)2 OH- = 2 Ca(OH)2

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

pH pOH

H3O+ OH

-

- Log H3O+ - Log OH -

Anti Log (-pH)

ó

10(-pH)

Anti Log (-pOH)

ó

10(-pOH)

Kw/H3O+

14 - pH

Kw/OH -

14 - pOH

H3O+ = OH-

Química para Ingeniería BAIN 019 Dra. Luz Alegría Aguirre

Unidad de Aprendizaje 4

NEUTRALIZACION pH =7

Moles de ácido Moles de la Base

Depende de la estructura que posea

el ácido o la base

AGUA