QUIMICA ORGNICAEs la ciencia que estudia la estructura y propiedades de los compuestos del carbono que constituyen principalmente la materia viva, su aplicacin a la industria y al desarrollo tecnolgico. Es llamada tambin Qumica de los Compuestos del Carbono

CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS COMPUESTOS ORGNICOS: Esta formado principalmente por : C, H, O, N El numero de compuestos orgnicos excede considerablemente al nmero de compuestos inorgnicos . Entre los compuestos orgnicos prevalece el enlace covalente. Los compuestos orgnicos son generalmente insolubles en agua debido a su baja polaridad. Los compuestos orgnicos son sensibles al calor, es decir, se descomponen fcilmente. Los cuerpos orgnicos reaccionan entre s lentamente debido al enlace covalente. Las sustancias orgnicas al disolverse no se ionizan, por lo tanto sus molculas no conducen a la electricidad. Los cuerpos orgnicos son inestables an a bajas temperaturas frente al calor y la luz.

GRUPOS FUNCIONALESGrupo hidroxilo ( OH) .- Es caracterstico de los alcoholes, compuestos constituidos por la unin de dicho grupo a un hidrocarburo (enlace sencillo).Grupo alcoxi (R O R) .-Grupo funcional del tipo R-O-R', en donde R y R' son grupos que contienen tomos de carbono, estando el tomo de oxgeno en medio de ellos, caracterstico de los teres (enlace sencillo). (Se usa la R ya que estos grupos de tomos constituyen los llamados RADICALES

Grupo carbonilo (>C=O) .- Su presencia en una cadena hidrocarbonada (R) puede dar lugar a dos tipos diferentes de sustancias orgnicas: los aldehdos y las cetonas.Aldehdos.- El grupo C=O est unido por un lado a un carbono terminal de una cadena hidrocarbonada (R) y por el otro, a un tomo de hidrgeno que ocupa una posicin extrema en la cadena. (RC=OH) (enlace doble).Cetonas.- Por el contrario, el grupo carbonilo se une a dos cadenas hidrocarbonadas, ocupando por tanto una situacin intermedia. (RC=OR) (enlace doble)

HidrocarburosEl compuesto ms simple es elmetano, un tomo de carbono con cuatro de hidrgeno (valencia = 1), pero tambin puede darse la unin carbono-carbono, formando cadenas de distintos tipos, ya que pueden darse enlaces simples, dobles o triples. Cuando el resto de enlaces de estas cadenas son con hidrgeno, se habla dehidrocarburos, que pueden ser: Saturados: con enlaces covalentes simples,alcanos. Insaturados: con dobles enlaces covalentes (alquenos) o triples (alquinos). Hidrocarburos cclico: Hidrocarburos saturados con cadena cerrada, como elciclo hexano. Aromticos: estructura cclica.

https://www.youtube.com/watch?v=3Q7B4zbfb68

ALCANOS

Son compuestos saturados, eestn formados por tomos de C e H, entre sus tomos hay una sola valencia, tienen la terminacin ANO, su frmula se calcula con la expresin: Cn H2n + 2 Para despejar la frmula se da valor a la n hasta llegar al 100. Del 1 al 4 son gases; del 5 al 19 son lquidos y el resto son slidos

ALQUENOSSon compuestos no saturados, llevan entre sus tomos de C doble valencia, tambin llamados Etilnicos, su terminacin cambia ANO por ENO o ILENO, su frmula se calcula con la expresin: Cn H2n Son compuestos de carcter aceitoso o muy viscosos.

ALQUINOS

Son compuestos no saturados ,llevan entre sus tomos de C triple valencia, tambin llamados Acetilnicos , tienen la terminacin INO . Para calcular su frmula molecular se emplea la expresin Cn H2n - 2. Igual que los alcanos se calculan hasta el 100, existen alquinos gases, lquidos y slidos

https://www.youtube.com/watch?v=9DDfCiANdtw

Masa Atmica: Es la suma de sus protones y neutrones.MOL: Tambin se llama Nmero de Avogadro la cantidad de materia que contiene 6,02 x 1023 partculas elementales.

CONSTANTE DE AVOGADROLa constante de Avogadro es fundamental para entender la composicin de las molculas y sus interacciones y combinaciones. Por ejemplo, ya que un tomo de oxgeno se combinar con dos tomos de hidrgeno para crear una molcula de agua (H2O), de igual forma un mol de oxgeno (6,0221023de tomos O) se combinarn con dos moles de hidrgeno (2 6,0221023de tomos H) para crear un mol de H2O.

Masa Molecular y MOLAR la masa atmica es el peso de un tomola masa molar es el peso que tiene cierto nmeros de mol (cantidad de sustancia). Se obtiene de la suma de las las masas atmicas de los elementos que componen la molcula, si el compuesto tiene subndice cual sea este se multiplica primero por la masa atmica y el resultado se suma lo cual nos da la UMA . Ej.:

Pasos para encontrar la masa Molar de un compuesto.

1. Encuentra la frmula qumica para el compuesto. 2. Encuentra la masa molar de cada elemento del compuesto. 3. Suma las masas molares de cada elemento en el compuesto.

EJEMPLOS.:

Calcular la masa molar de:

H Cl (cido Clorhdrico) : Paso 1H: 1.007Cl:35.35 Paso 2

36.357 g/mol UMAPaso 3

H4 P2 O7 (cido Pirofosfrico): H: 4 X 1.007= 4.028 P: 2 X 30.97= 61.94 O: 7 X 16 = 112 177.97 g/mol UMA

Fe 2 O 3 (xido Frrico) Fe: 2 x 55.84= 111.68 O : 3 x 16= 48

159.68 g/mol UMA

PASOS PARA CALCULAR MOLES:1. Identifica el compuesto o elemento que debas convertir a moles.2. Encuentra el elemento en la tabla peridica.3. Anota el peso atmico del elemento. 4. Multiplica el nmero de gramos del elemento/compuesto por la fraccin 1/masa molar. Esto es 1 mol dividido por los pesos atmicos que acabas de obtener. Puedes expresar esto como una fraccin del nmero de gramos por 1 mol dividido por la masa molar, o compuesto g x 1/masa molar (g/mol) = moles.5. Divide ese nmero por la masa molar.

EJEMPLO:

PASO 1PASO 4 5.00 g Mg (magnesio)X1 mol 24.31 g = 0.206 mol Mg

PASO 5

PASO 3

DE GRAMOS A MOLES:1. Se divide los gramos por la UMA o g/mol.2. se simplifican los gramos .

EJEMPLOS: Cuantos moles hay en 308.20 g de Fe 2 O 3 ?

308.20 g Fe 2 O 3 = 1.93 mol Fe 2 O 3 159.68 g/mol UMA

COMPOSICIN PORCENTUAL 1. Calculamos la masa molar. 2. Dividir la masa molar con la masa de cada elemento presente en la frmula.3. Verificacin; sumamos todos los resultados y estos dan 100 o un aprximado.

Frmula:

C porcentual = Masa atmica X 100 Masa molecular

Ni 2 x 58.69 = 117.38

C 3 x 12.01 = 36.03

O 9 x 16 = 144 +

297.41 g

EJEMPLO:

PASO 1

% O = 144297.41 x 100 = 48.42 %

% C = 36.03297.41 x 100 = 12.11%

% Ni = 117.38297.41 x 100 = 39.47%

PASO 2

verificacin

39.47 + 12.11 + 48.42 = 100 %

Paso 3

Frmula Emprica y Molecular.

Formula Emprica.-Es la frmula ms sencilla y bsica para un compuesto. Los subndices de esta frmula es el resultado de una simplificacin de la correspondiente frmula qumica.Ejemplo:74.01% C, 5.23% H y 20.76% O en masa. Determinar la frmula emprica 1.Cuando no tengamos como dato la cantidad de muestra que ha sido analizada, asumiremos siempre una muestra de 100 g.Entonces se tendr:74.01 g C, 5.23 g H y 20.76 g O.2.Convertimos la masa de cada elemento de la sustancia en moles:

3.Puesto que los subndice son nmeros enteros, vamos a dividir el resultado de cada uno de estos moles para elmenorde los moles (para este caso 1.2983)

Pero es evidente que todava no se logra el objetivo de tener nmeros enteros como subndices.Cuando se d este caso, multiplicamos por un nmero a cada subndice a fin de redondear y convertirlos en enteros.

Al multiplicar por 4 a cada subndice de la frmula, obtenemos: La frmula emprica

Determinacin de la formula molecular o formula qumica

Formula Molecular;Es la frmula real de las molculas del compuesto por lo que tambin se la conoce como frmula qumica.Obtencin de una Frmula MolecularPara obtener la frmula molecular es ineludible utilizar la frmula emprica ya que sta nos ayudar a determinar el factor que multiplicar a los subndices de la frmula emprica para luego obtener la frmula molecular. Para calcular este factor utilizaremos:

Ejemplo:El beta-caroteno proporciona el color naranja a las zanahorias y es importante para la visin correcta de los seres humanos. Su composicin centesimal, en masa, es 89.49 % C y 10.51 % de H. La masa molecular del B-caroteno es 536.9 uma. Cul es su frmula molecular?Solucin:Seguiremos los siguientes pasos:Cuando no tengamos como dato la cantidad de muestra que ha sido analizada, asumiremos siempre una muestra de 100 g.Entonces se tendr:89.49 g C y 10.51 g H.

Convertimos la masa de cada elemento de la sustancia en moles:

Puesto que los subndice son nmeros enteros, vamos a dividir el resultado de cada uno de estos moles para el menor de los moles (para este caso 7.4513)Si hasta estas instancia escribiramos la frmula emprica, se tendra:

Pero es evidente que todava no se logra el objetivo de tener nmeros enteros como subndices.Cuando se d este caso, multiplicamos por un nmero pequeo a cada subndice a fin de redondear y convertirlos en enteros. Al multiplicar por 5 a cada subndice de la frmula, obtenemos:Finalmente obtenemos frmula emprica del -caroteno, del cual su masa emprica es: 67.12 uma.Calculamos el factor molecular:

Obtenemos la frmula molecular del -caroteno al multiplicar el factor 8 a cada subndice de la frmula emprica:

TIPOS DE REACCIONES QUMICAS

EJERCICIOS:Identifique que tipo de reaccin es:

2H2O(l) 2H2(g) + O2(g)R.de Descomposicin. Fe + CuSO4 FeSO4 + CuR.de Sustitucin. 2Na(s) + Cl2(g) 2NaCl(s)R.de Sntesis o Combinacin. NaOH + HCl NaCl + H2OR. de Neutralizacin.

BALANCEO DE ECUACIONES QUMICASUna reaccin qumica es la manifestacin de un cambio en la materia y la representacin de un fenmeno qumico. A su expresin escrita se le da el nombre de ecuacin qumica, en la cual se expresa los reactivos a la izquierda y los productos de la reaccin a la derecha, ambos separados por una flecha.A la izquierda del smbolo indicamos el contenido inicial del sistema en reaccin (reactivos), y a la derecha el contenido del sistema final (productos). Cada sustancia se representa por su frmula qumica, y posteriormente debemos ajustar toda la ecuacin.Para equilibrar o balancear ecuaciones qumicas, existen diversos mtodos. En todos, el objetivo que se persigue es que la ecuacin qumica cumpla con la ley de la conservacin de la materia.

MTODO TANTEO se utiliza principalmente para buscar el equilibrio de una reaccin qumica.Pasos a seguir: 1. Tomemos en cuenta que una reaccin qumica al estar en equilibrio, debe mantener la misma cantidad de molculas o tomos, tanto del lado de los reactivos como del lado de los productos. 2. Si existe mayor cantidad de tomos de x elemento de un lado, se equilibra completando el nmero de tomos que tenga en el otro lado de la reaccin. 3. Se empieza en el siguiente orden: metales, no metales, hidrgeno y por ltimo oxgeno.

Ejemplos.:

2H2 + O2 2H2 OH24 H = 4H2 O =2O

3P + 5 HN O3+2H2 O 3 H3 PO4+5NO3P =3 P5N = 5 N9H = 9 H 17 O =17 O

https://www.youtube.com/watch?v=m1xDoweGJYQ

MTODO ALGEBRAICO

Es un proceso matemtico que consistente en asignar literales a cada una de las especies , crear ecuaciones en funcin de los tomos y al resolver las ecuaciones, determinar el valor de los coeficientes.Pasos:1. Escribir una letra, empezando por A, sobre las especies de la ecuacin: 2. . Escribir los elementos y para cada uno de ellos establecer cuntos hay en reactivos y en productos, con respecto a la variable. Por ejemplo hay un Fe en reactivos y dos en productos, pero en funcin de las literales donde se localizan las especies (A y C) se establece la ecuacin A = 2C en donde A vale 2 . 3. Reemplazamos y despejamos4. Se le asigna el valor ya encontrado en cada una de las letras5. Comprobacin.

EJEMPLO:

ab c d

4Fe S + 7O2 2Fe2O3 + 4SO2

PASO1

PASO 4 Fe A = 2C SA = D PASO 2PASO 3 O 2B = 3C + 2D

FeA=2C C=2 A=D 2B=3C+2D SA=D A=2CD=4 2B=(3)(2)+(2)(4) O 2B = 3C + 2D A= 2(2) 2B = 14 A = 4 B = 14/2 B = 7 4 Fe= 4 Fe 4 S= 4 SPASO 5 14O= 14 O

https://www.youtube.com/watch?v=w67dKdqx2MwMTODO REDOX

Se refiere a la ganancia de oxgeno por parte de una molcula y a la prdida de oxgeno por parte de una molcula.

EJEMPLO:1.- Verificar que la ecuacin este bien escrita y completa.

2.- Colocar los numeros de oxidacin en cada uno de los elementos.

3.- Observar que nmeros de oxidacin cambiaron (un elemento se oxida y uno se reduce).

4.- Escribir la diferencia de nmeros de oxidacin de un mismo elemento.

5.- Multiplicar la diferencia de nmeros de oxidacin por los subndices correspondientes de cada elemento.

6.- Cruzar los resultados

7..- Colocar los resultados como coeficientes en el lugar correspondiente.

8.-Completar el balanceo por tanteo.

9.- Verifica la cantidad de tomos en cada miembro de la ecuacin.

10.-En caso de que todos los coeficientes sean divisibles se reducen a su mnima expresin.(En este caso no son divisibles y quedan de la siguiente manera:)

https://www.youtube.com/watch?v=nh8rhOkEctM

ESTEQUIOMETRA

La estequiometria es el rea de la qumica que estudia la relacin entre las molculas de reactantes y productos dentro de una reaccin qumica.

LEY DE LAS PROPORCIONES DEFINIDAS

Ley de Louis Joseph Proust.En la formacin de un compuesto, la proporcin de elemento que se combina con una masa definida de otro elemento, ser siempre la misma, es decir, cada compuesto qumico, contiene siempre los mismos elementos unidos en idnticas proporciones.

Ejemplo:

Cloruro sdico indica que para formar 5 g de cloruro sdico, se necesitan 3 g de cloro y 2 g de sodio, por lo que la proporcin entre las masas de ambos elementos es:

Si hacemos reaccionar ahora 10 g de cloro, como se calcular cuntos g de sodio se necesita y cul es la proporcin entre las masas:

Ley de John Dalton

Las cantidades variables de un mismo elemento que se combinan con una cantidad fija de otro para formar dos o ms compuestos distintos, se encuentran en una relacin numrica sencilla". Ejemplo: 16 g de oxgeno pueden combinarse con 14 g de nitrgeno para producir monxido de nitrgeno, o con 7 g de nitrgeno para formar dixido de nitrgeno. Se obtiene una relacin de nmeros enteros sencilla entre las cantidades variables de nitrgeno que se combinan con una misma cantidad de oxgeno. 7:14 = 1:2

REACTIVO LIMITANTE y REACTIVO EN EXCESO

REACTIVO LIMITANTE (R.L.): Aquel reactivo que se consume en su totalidad durante la reaccin y que limita la cantidad de producto a obtener, siendo que existe otro que no se consume en su totalidad y del cual sobra un resto sin reaccionar.

REACTIVO EN EXCESO (R.E.): Aquel reactivo que NO se consume en su totalidad durante la reaccin y del cual sobra un resto sin reaccionar, siendo que existe otro que limita la cantidad de producto a obtener y que no se consume en su totalidad veamos que:

https://www.youtube.com/watch?v=6x-AXq-hQp8

EJEMPLO:

Se mezclan 637,2 g de NH3con 1142 g de CO2. Cuntos gramos de urea [(NH2)2CO] se obtendrn?

1)Primero tendremos que convertir los gramos de reactivos en moles:637,2 g de NH3son 37,5 moles1142 g de CO2son 26 moles2)Ahora definimos la proporcin estequiometria entre reactivos y productos:

a partir de2 moles de NH3se obtiene1 mol de (NH2)2COa partir de 1 mol de CO2se obtiene 1 mol de (NH2)2CO3)Calculamos el nmero de moles de producto que se obtendran si cada reactivo se consumiese en su totalidad:a partir de37,5 moles de NH3se obtienen 18,75 moles de (NH2)2COa partir de 26 moles de CO2se obtienen 26 moles de (NH2)2CO

4)El reactivo limitante es el (NH3) y podremos obtener como mximo 18.75 moles de urea.

5)Y ahora hacemos la conversin a gramos:

18,75 moles de (NH2)2CO son 1125 g.

PORCENTAJE DE RENDIMIENTOEl porcentaje de rendimiento se calcula generalmente por una ecuacin, donde el rendimiento terico es el mximo rendimiento posible basado en la cantidad de reactivo limitante.

Frmula:

Rendimiento real x 100%=Rendimiento terico

Rendimiento experimental es el que se obtiene despus de un proceso de reaccin, que se puede ver afectado por factores como la presin, temperatura, cantidades de reactivos, la pureza, etc. Rendimiento terico: se calcula a partir del reactivo limitante

% PUREZA SP = (SI x %Pureza)/100Las sustancias y reactivos qumicos producidos por la industria qumica pueden contener una cierta cantidad de impurezas, tales como metales pesados, inertes y otros. Cuando se realizan clculos estequiomtricos es necesario tener en cuenta el porcentaje de pureza de estos reactivos.Se denomina pureza al porcentaje efectivo de reactivo puro en la masa total. Por ejemplo: 60.0 g de cobre con pureza del 80% significa que 48 g de cobre corresponden a cobre puro, siendo el resto impurezas inertes.Una piedra caliza tiene una pureza en CaCO3del 92%. Cuntos gramos de cal viva (CaO) se obtendrn por descomposicin trmica de 200 g de la misma?CaCO3(s) CaO (s) + CO2(g)1 mol 1 mol 1 mol

Significa que en los 200 g de caliza hay exactamente 184 g de CaCO3puro. Con este dato se realizan los clculos estequiomtricos.

https://www.youtube.com/watch?v=XsjUjX1BdTs

QUE ES UN GAS IDEAL?Es aquel que cumple exactamente con las leyes establecidas para los gases, es decir, un gas donde no hay fuerzas de atraccin o repulsin entre las molculas y el cual el volumen real de las molculas es insignificante

LEYES DE LOS GASES a) Ley de Boyle Mariotte b) Ley de Jacques Charles I y IIc) Ley de Gay Lussacd) Ley Combinada Ecuacin general e) Ley de Dalton

Factores importantes: Presin (P) 1 atm = 760 torr o 760 mm Hg 1 atm = 14,7 libras/pulgada2 o 14,7 psi 1 atm = 1,033 gr/cm2 1 atm = 1,013 x 106 dinas/cm2 Temperatura (T) C grados centgrados K grados Kelvin (temperatura absoluta) F grados Fahrenheit Volumen (V) Litro = 1000 ml o 1000 cc (cm3) 1 m3 = 1.000 litros 1 galn = 3,78 litros 1 pie3 = 28,32 litros

En esta unidad estudiaremos 4 leyes LEY DE BOYLE MARIOTTECuando la temperatura permanece constante los volmenes de los gases son inversamente proporcionales a las presiones, es decir si la presin aumenta, el volumen disminuye. Frmula: .

LEY DE CHARLES ICuando la presin se mantiene constante, los volmenes de los gases son directamente proporcionales a las temperaturas ABSOLUTAS, es decir, que si la temperatura aumenta, el volumen tambin aumenta. FRMULA: V1 = V2 T1 T2

LEY DE GAY LUSSACCuando el volumen se mantiene constante, las presiones que ejercen los gases son directamente proporcionales a sus temperaturas ABSOLUTAS, de manera que si la temperatura aumenta, la presin tambin aumenta

FMULA:

P1 = P2T1 (K) T2(K)

LEY COMBINADATomando en cuenta la intervencin simultnea de los tres factores fsicos: presin, volumen y temperatura, es decir, combinando las tres leyes estudiadas Boyle, Charles y Gay Lussac, se tiene la ley combinada.

ECUACIN GENERAL

P = presin V = volumen N = nmero de moles = Pa = (Peso en gramos del gas) Ma (Peso molecular del gas)T = Temperatura en grados Kelvin R = Constante universal de los gases = 0.082 at li mol . K

ejemplo:

Una masa gaseosa ocupa u volumen de 2,5 litros a 12 C y 2 atm de presin. Cul es el volumen del gas si la temperatura aumenta a 38C y la presin se incrementa hasta 2,5 atm?

Primer paso:identificar los datos que brinda el enunciado.

V1= 2,5 L

T1= 12 C

P1= 2 atm

T2= 38 C

P2= 2,5 atm

Segundo paso:Conocer la incgnita.

V2= ?

Tercer paso:DespejarV2de la expresinV1 . P1=V2 . P2, quedando as:T1 T2

V2=V1. P1. T2T1. P2

Cuarto paso:Transformar las unidades de temperatura (C) a Kelvin.

T1: K=C + 273T2: K=C + 273

K=12 + 273=285 KK=38 + 273=311 K

Quinto Paso:Sustituir los datos en la expresin y efectuar los calculos matemticos.

V2=2,5 L . 2atm. 311K285K. 2,5atm

Se simplifican las unidades de presin y temperatura (atm y K), se obtiene el resultado.

V2= 2,18 L

LEY DE DALTONLa presin total de una mezcla de dos o ms gases que no reaccionan entre s es igual a la suma de las presiones de los componente

Solucin

Unasolucin (o disolucin) es una mezcla de dos o ms componentes, perfectamente homognea ya que cada componente se mezcla ntimamente con el otro, de modo tal que pierden sus caractersticas individuales. Esto ltimo significa que los constituyentes son indistinguibles y el conjunto se presenta enuna sola fase (slida, lquida o gas)bien definida.SOLUTO :Esla sustancia que se disuelve en un solvente determinado, es la fase dispersa.SOLVENTE: Es la sustancia que se encarga de disolver al soluto, es la fase dispersante. El agua es considerada el solvente universal. Solucin= Soluto+ Solvente.CONCENTRACIN: Es la relacin existente entre el soluto y la solucin. En trminos porcentuales se define como la cantidad de soluto disuelto por cada cien gramos o centmetros cbicos de solucin.

Estados de las Soluciones.

Liquido - Lquido. Agua y Alcohol; vinagre, vino

. Slido - Lquido. Slido - Slido. Sal y Agua o Azcar y Agua. Aleacin de metales (Bronce- Acero)

Gas - Gas. Gas - Lquido. Aire.( Nitrgeno, Oxgeno, Argn, etc.) Agua Oxigenada o bebidas gaseosas

Propiedades de las soluciones

Las propiedades coligativas son propiedades fsicas de una solucin son aquellas que dependen del nmero de partculas (molculas, tomos o iones) disueltas en una cantidad fija de solvente.Las propiedades coligativas son cuatro:

Descenso en la presin de vapor del solvente,Aumento del punto de ebullicin,Disminucin del punto de congelacin. Presin osmtica.

Caractersticas de las soluciones (o disoluciones).

Sus componente no pueden separarse por mtodos fsicos simples como decantacin, filtracin, centrifugacin, etc.Sus componentes slo pueden separase por: Destilacin Cristalizacin.

Cromatografa.

Tipos de Soluciones

Las soluciones pueden ser caracterizadaspor su concentracin, en tal sentidose pueden considerardesde el punto de vista cualitativo y cuantitativo.En trminos cualitativos las soluciones pueden ser: Diluidas y concentradas. Las concentradas pueden ser Insaturadas, saturadas y sobresaturadas.SOLUCIONES DILUIDAS: Son aquellas soluciones donde la cantidad de soluto es pequea, con respecto al volumen total de la solucin.

SOLUCIONESCONCENTRADAS: Son aquellas soluciones donde la cantidad de soluto es grande, con respecto al volumen total de la solucin.

SOLUCIN INSATURADA: Se denominan as a las soluciones concentradas donde la cantidad de soluto es considerable, sin llegar a la saturacin.

SOLUCIN SATURADAS: Se denominan as a las solucionesa las soluciones que han alcanzados la mxima concentracin.

SOLUCIONES SOBRESATURADAS: Se denominan as a las soluciones concentradas que contienen mayorcantidad de soluto que las saturadas, pero en equilibrio inestable.Desde el punto de vista cuantitativo, la concentracinde las soluciones pueden expresarse tomando como referencia ciertas unidades llamadas fsicas y qumicas.

CONCENTRACIONES

La concentracin de las soluciones es la cantidad de soluto contenido en una cantidad determinada de solvente o solucin. Los trminos diluidos o concentrados expresan concentraciones relativas. Para expresar con exactitud la concentracin de las soluciones se usan sistemas como los siguientes:

Porcentaje peso a peso (% M/M):indica el peso de soluto por cada 100 unidades de peso de la solucin.

FRMULA:

Porcentaje volumen a volumen (% V/V):se refiere al volumen de soluto por cada 100 unidades de volumen de la solucin.

FRMULA:

Porcentaje peso a volumen (% P/V): indica el nmero de gramos de soluto que hay en cada 100 ml de solucin

Ejercicio:Se tiene un litro de solucin al 37%. Cuntos litros de agua se tienen que agregar para que quede al 4%?Resolvamos:El problemano indicalas unidades fsicas de concentracin. Se supondr que estn expresadas en % P/V.

Datos que conocemos: V = volumen, C= concentracinV1= 1 litroC1 = 37%37% P/V =significa que hay 37gramos de soluto en 100 ml de solucin(solucin = soluto +solvente).C2 = 4%V2= ?Regla para calcular disoluciones o concentracionesV1C1= V2 C2Puede expresarse en: % P/VReemplazando los datos que se tienen del problema, se obtiene:

Entonces, si tenemos un litro de solucin al 37%; para obtener una solucin al 4% es necesario tener un volumen de 9,25 litros; por lo tanto, para sabercuantos litros de agua hay que agregaral litro inicial, hacemos:V2 V1 = Volumen de agua agregado9,25 1 = 8,25 litrosRespuesta: Se deben agregar 8,25 litros de agua

Unidades qumicas de concentracinSOLUCIN NORMAL O NORMALIDAD (SOL. N, N)Son soluciones que contienen un equivalente qumico del soluto en un volumen de 1000ml (1 L)El equivalente qumico (Eq) se calcula dividiendo el peso molecular (Ma) del soluto expresado en gramos para la valencia.

Sol. N = Eq en 1000 ml Eq de H2SO4 = peso molecular 98 gramosEq = 98 gr = 49 gr 2

SOLUCIN MOLAR O MOLARIDADSolucin molar (Sol. M) es aquella que tiene disuelto una mol del soluto (peso molecular del solvente en gramos) disuelto en un volumen total de 1000 mlSol. M = Ma en 1000 ml

A diferencia de la normalidad, en la molaridad no se divide para la valencia.

Pa= M x V x MaM = Pa x 1000 ml 1000 ml V x Ma

V= Pa x 1000 ml Ma = Pa x 1000 ml M x Ma M x V

MOLALIDADLa molalidad resultante (otra forma de expresar la concentracin de una disolucin), viene dada por la expresin:

donde la masa de disolvente la obtenemos a partir de la masa de disolucin = masa de disolvente + masa de solutoPara determinar la masa de disolucin disponemos del dato de su densidad (= 1,02 g/mL) y de su volumen (V= 1 000 mL), por tanto:m disolucin=V = 1,02 g/mL 1 000 mL = 1 020 g de disolucinPara determinar la masa de soluto disponemos de su masa molar (M= 95,3 g/mol) y del nmero de moles totales presentes en la mezcla (1,2 mol), por tanto:m soluto=nM= 1,2 mol 95,3 g/mol = 114,36 gEntonces, la masa de disolvente de la mezcla ser:m disolvente=m disolucinm soluto= 1 020 g114,36 g = 905,64 gSustituyendo en la expresin de la molalidad:

Fraccin molar (Xi):Se define como la relacin entre los moles de un componente (ya sea solvente o soluto) de la solucin y los moles totales presentes en la solucin.

Ejercicio:Se agregan 3 gramos de sal en una cacerola con 4 litros de agua cul es la concentracin de sal?, o dicho de otra forma cul es la concentracin de la solucin?Calcular la fraccin molar de solvente y de soluto: Recordemos que la fraccin molar expresa la concentracin de una solucin en Moles de Soluto o de Solvente por Moles Totales de la Solucin.Solvente: agua (H2O)Soluto: sal (NaCl)Datos que conocemos:3 gramos de soluto y 4.000 cm3(4 litros) de solvente.Con estos datos debemos resolver el problema, calculando 4 valores significativos:moles de solvente, moles de soluto, fraccin molar de solventeyfraccin molar de soluto.Para el agua, se conoce su masa molar = M(H2O) = 18 g/mol (1 mol de H2O contiene 18 g, formados por 2 g de H y 16 g de O).Averiguar cuntos moles de solvente H2O) tenemos:

Para la sal (NaCl) su masa molar = M(NaCl) = 58,5 g/mol (1 mol de sal equivale a 58,5 g, formados por 23 g de Na y 35,5 g de Cl)Averiguar cuntos moles de soluto tenemos:

Ahora que conocemos la cantidad de moles de solvente y la cantidad de moles de soluto, podemos calcular las fracciones molares de solvente y de soluto:Fraccin molar del solvente = Solvente

Fraccin molar del solvente (agua) = 0,99977

Fraccin molar del soluto= X soluto

Fraccin molar del soluto= 0,00023Pero sabemos que:

Entonces: 0,99977 + 0,00023 = 1

b) Molaridad (M):Es el nmero de moles de soluto contenido en un litro de solucin.Una solucin 4 molar (4 M) es aquella que contiene cuatro moles de soluto por litro de solucin.