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SOLUBILIDAD
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GUÍA DE APRENDIZAJE
“PROPIEDADES GENERALES DE LAS SOLUCIONES”
Objetivo de aprendizaje:
OA 15: Explicar, por medio de modelos y la experimentación, las propiedades de las soluciones en ejemplos
cercanos, considerando:
I. DISOLUCIONES
La mayoría de las sustancias que podemos identificar en nuestro entorno no se encuentran puras, sino que en
forma de mezclas de dos o más componentes, ya sean líquidos, sólidos o gaseosos, desde el aire que respiramos,
hasta la mayoría de los materiales con que están confeccionados los objetos que usamos a diario. Algunas de
estas mezclas reciben el nombre de DISOLUCIONES.
1) MEZCLAS
Las sustancias puras tienen composición fija y se clasifican en elementos o compuestos. Un elemento,
corresponde a una sustancia que no puede descomponerse en sustancias más simples (la unidad fundamental es
el átomo). Un compuesto es una sustancia que está constituida por dos o más tipos de elementos combinados en
diferentes proporciones. Las mezclas, a diferencia de las sustancias puras, están formadas por dos o más
componentes. Las mezclas heterogéneas pueden ser clasificadas como coloides y suspensiones, y las
mezclas homogéneas, como soluciones o disoluciones.
En las suspensiones, el tamaño medio de las partículas es mayor a 100 μm (1μm = 10 -6m). Estas mezclas
pueden separarse fácilmente por filtración o centrifugación. Las partículas son visibles a simple vista o al
microscopio, ya que son mezclas heterogéneas. Cuando la materia en suspensión es un líquido como aceite, y sus
gotitas son tan pequeñas que pasan por filtro y no se depositan con facilidad, la mezcla es una emulsión.
En los coloides, el tamaño de las partículas es menor que 100 μm, pero mayor que 1 μm. Los coloides son
sistemas heterogéneos ya que sus partículas son visibles a través de un microscopio. Los coloides dispersan la luz
y son soluciones opacas. La niebla es un coloide donde la sustancia dispersada (soluto) es un líquido; el agua. La
sustancia dispersadora (disolvente) es un gas; el aire.
En las soluciones, el tamaño medio de las partículas es inferior a 1 μm. Son mezclas homogéneas entre un soluto
y un solvente (disolvente). El soluto es el componente minoritario mientras que el disolvente se encuentra en
mayor proporción en masa. Las disoluciones químicas son mezclas homogéneas, por lo tanto, corresponden a la
mezcla de dos o más sustancias con una composición uniforme.
Las disoluciones químicas en las que el disolvente es agua se denominan disoluciones acuosas. Las
disoluciones se caracterizan por presentar una sola fase, es decir, sus componentes no se identifican a simple
vista, ni ayudados de un microscopio, razón por la que estos pueden separarse por cambios de fase (evaporación,
fusión, condensación, solidificación), siempre y cuando sus puntos de ebullición y fusión sean distintos.
La explicación del proceso de disolución se fundamenta en las interacciones que se establecen entre soluto y
disolvente y que son conocidas como fuerzas intermoleculares.
Profesor: Michael Latapiat C. 2
New Heaven High School Química – 2° medios Profesor Michael Latapiat C.
Antofagasta Departamento de Ciencias
ACTIVIDAD PLENARIA 1: Completa el siguiente cuadro y clasifica los materiales en mezclas (homogéneas o
heterogéneas) o sustancias puras.
MATERIAL CLASIFICACIÓN
Barras de oro
Ensalada de verduras
Limaduras de hierro
Agua destilada
Una pizza
Jugo de frutilla
ACTIVIDAD PLENARIA 2: Para cada disolución, indica el tipo de disolución (sólido-líquido, líquido-gas, sólido-
sólido, etc) y señala el soluto y solvente involucrado en cada caso.
Anillo de 18 quilates
Pisco de 40°
Gas licuado
Piedra pómez
Bebida gaseosa
2) FUERZAS INTERMOLECULARES
Las fuerzas intermoleculares son fuerzas electrostáticas que se establecen entre las moléculas y son las que
determinan en qué estado se va a encontrar una sustancia, además de otras propiedades macroscópicas de la
materia como la temperatura de fusión o ebullición, la solubilidad, etc.
Por lo general, se puede decir que en forma relativa las fuerzas ion−dipolo son más fuertes que las de puente de
hidrógeno y a su vez, estas son más fuertes que las de Van der Waals.
https://www.youtube.com/watch?v=LNHHoebqUew
Fuerzas intermoleculares
3) EL PROCESO DE DISOLUCIÓN
La disolución es el proceso donde las partículas de soluto se dispersan de manera homogénea en el interior del
disolvente. Para que este proceso ocurra, es necesario que las fuerzas intermoleculares que se establecen entre
el soluto y el disolvente sean mayores que las fuerzas que mantienen unidas entre sí a las moléculas de cada uno
de ellos (soluto y disolvente) de manera independiente.
Los iones separados del cristal son rodeados completamente por las moléculas de agua. Las interacciones entre el
soluto y el disolvente se denominan solvatación, en este caso en particular como el disolvente es agua, se
conoce como hidratación. Este proceso queda explicado en el diagrama presentado a continuación.
Para separar los componentes de una mezcla se aprovecha el hecho de que tienen diferentes propiedades físicas
y químicas. En general, una separación es la operación por la cual una mezcla se divide en al menos dos
fracciones de distinta composición y características. Las principales son las siguientes:
1) TAMIZADO
2) EVAPORACIÓN
Esta técnica se ocupa para separar un sólido disuelto en líquido o para separar líquidos que
tengan distintos puntos de ebullición. La mezcla se calienta y al vaporizarse el líquido, el
sólido queda en el recipiente. El principio que rige este método es el hecho de que las
moléculas de sustancias líquidas cuando absorben calor, se vuelven gaseosas y se
vaporizan. Por tanto, el líquido vaporizado no se recoge sino que se pierde a la atmósfera. El
otro componente (que se requiere), entonces se recoge.
3) IMANTACIÓN
Es un método que consiste en separar una mezcla en la que una de sus sustancias tiene
propiedades magnéticas, se debe utilizar un material o instrumento que contenga un campo
magnético para separar las sustancias metálicas en la mezcla, como la extracción de las
limaduras de hierro en una mezcla con arena. No todos los sólidos que tengan propiedades
magnéticas pueden ser separados por imanación, por ejemplo, trozos de hierro en una
fuente de agua
4) DECANTACIÓN
5) FILTRACIÓN
Es una técnica que es utilizada para separar sólidos que no se disuelven en el líquido.
Se utiliza para separar un sólido de un líquido en el cual no es soluble. En el laboratorio,
la filtración se lleva a cabo utilizando papel filtro. El papel de filtro es una especie de
tamiz, con unos orificios muy pequeños que permiten el paso de los líquidos pero que
impiden el paso de los sólidos. El líquido que atraviesa el filtro se denomina filtrado, y el
sólido que ha quedado retenido por el filtro se denomina residuo.
Filtración simple
6) DESTILACIÓN
https://www.youtube.com/watch?v=CQbGrni5K0Q
Destilación fraccionada
7) CENTRIFUGACIÓN
ACTIVIDAD PLENARIA 3: Cómo se podrían separar los componentes de las siguientes mezclas (puede haber
más de una opción, elije solo una):
Arena y agua
Sal y agua
Alcohol y agua
Sal y arroz
Las disoluciones químicas tienen propiedades que dependen de la naturaleza del soluto y otras que son
independientes de él.
1) CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA
La conductividad eléctrica es la capacidad que posee un material para permitir el paso de la corriente eléctrica a
través de él. El agua pura no tiene la capacidad de conducir la corriente eléctrica, a diferencia de muchas
disoluciones acuosas que sí, por lo tanto, podemos deducir que la conductividad de la disolución acuosa
dependerá del soluto disuelto, es decir, será este el que determinará si la mezcla es conductora o no.
Los metales no son los únicos que conducen la electricidad, ya que existen soluciones que también son
conductoras. Algunos compuestos químicos al disolverse en agua generan iones que permiten la conducción de la
corriente eléctrica en una disolución. Los solutos que se disuelven en un disolvente y forman una disolución
acuosa pueden ser compuestos iónicos o compuestos moleculares.
Los primeros se caracterizan porque al entrar en contacto con el agua, cada ion se separa de la estructura original
y se dispersa en la disolución. En esos casos se dice que el soluto se ha disociado en sus iones al disolverse, lo
que provocará que la disolución se vuelva conductora de corriente eléctrica.
Las sustancias que al disolverse en agua generan iones y permiten conducir la electricidad se denominan
electrolitos. El cloruro de sodio o sal común (NaCl) es un electrolito fuerte, porque se disocia completamente en
agua, como se muestra a continuación:
Los electrolitos débiles se disocian solo parcialmente en agua, generando pocos iones y conduciendo débilmente
la corriente eléctrica.
En tanto, los compuestos moleculares al disolverse en agua mantienen prácticamente intacta la estructura de
sus moléculas, de modo que en la disolución existen moléculas individuales dispersas, pero no en disociación,
aunque existen algunos pocos compuestos que se disocian débilmente. Estos solutos en general son no
electrolitos, los cuales son sustancias que en disolución no generan iones, por lo cual no conducen la corriente
eléctrica.
Disociación de electrolitos
*Proviene del NH3 cuando reacciona con el agua. **Se trata de un compuesto de transición, es decir, inorgánico/organico.
En términos generales, la disociación de especies puede ocurrir según sea A=catión y B=anión, tendríamos:
Ojo: el anión “B” puede ser monoatómico (compuestos binarios) o poliatómico (compuestos ternarios o
cuaternarios).
Caso 1: AB A+ + B-
Caso 2: AB2 A+2 + 2B-
Caso 3: A2B 2A+ + B-2
Caso 4: AB3 A+3 + 3B-
Caso 5: A3B 3A+ + B-3
Caso 6: A2B3 2A+3 + 3B-2
Caso 7: A3B2 3A+2 + 2B-3
Caso 8: A2B3 2A+3 + 3B-2
ACTIVIDAD PLENARIA 4: A partir del compuesto dado en la siguiente tabla, determina el tipo de soluto (electrolito
fuerte o débil) y escribe la ecuación de disociación del compuesto (analiza a que caso corresponde previamente).
2) SOLUBILIDAD
a) Concepto de solubilidad:
La solubilidad es la medida máxima de soluto que se puede disolver en un disolvente dado. Por ejemplo, decimos
que la solubilidad del azúcar (sacarosa) en agua es aproximadamente 200 g de sacarosa/100 g de agua a 25 °C.
Esto significa que en 100 g de agua, aproximadamente 100 mL, se pueden disolver hasta 200 g de azúcar a una
temperatura de 25 °C.
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ACTIVIDAD PLENARIA 6: Observando la tabla adjunta, completa según si la solución resultante será Insaturada,
Saturada o Sobresaturada.
Todos los compuestos iónicos se disocian completamente en agua, pero no todos son capaces de solubilizarse
por completo en ella a temperatura ambiente. La siguiente tabla menciona las reglas generales para que un
compuesto iónico sea soluble en agua y las excepciones (es decir, aquellos que son poco solubles).
ACTIVIDAD PLENARIA 7: Clasifica a los siguientes compuestos iónicos en Solubles o Poco Solubles según las
reglas de solubilidad (en agua a 25°C).
Existen diferentes factores internos y externos que afectan la solubilidad de un soluto en un disolvente. El factor
interno principal es la interacción soluto−disolvente, la cual está dada por la naturaleza del soluto y del disolvente.
Algunos factores externos que afectan la solubilidad son la temperatura y la presión.
Polaridad
Cuanto mayor sea la interacción entre el soluto y las moléculas del disolvente, mayor será la solubilidad. Las
sustancias polares (que poseen un extremo positivo y otro negativo) se disuelven mejor en sustancias polares, y
las apolares (sustancias que no poseen polos) se disuelven mejor en sustancias no polares.
Para saber si una molécula es polar o apolar, hay que analizar la geometría de la molécula a partir de su
estructura de Lewis:
https://www.youtube.com/watch?v=Q2nU8Sm2QoM
Estructura de Lewis paso a paso TRUCOS ejercicios 03
Agitación
Temperatura
Al aumentar la temperatura en una disolución acuosa, las moléculas empiezan a moverse más rápidamente, lo
que hace que la solubilidad de la mayoría de los solutos sólidos y líquidos aumente. Si observas el grafico A,
verás, por ejemplo, que la solubilidad del nitrato de potasio aumenta rápidamente con el incremento de la
temperatura. Por el contrario, si observas el gráfico B, te darás cuenta de que en las disoluciones gas−líquido, al
aumentar la temperatura, la solubilidad de los gases disminuye. Esto se debe al mismo efecto: al aumentar la
velocidad de las moléculas de gas, estas saldrán más rápido a la superficie, disminuyendo la cantidad de gas en la
disolución. Por esta dependencia que existe entre temperatura y solubilidad, los valores de solubilidad siempre van
acompañados de la temperatura a la que se midieron.
Presión
La presión es otro de los factores que afecta la solubilidad. Esta influencia no se aprecia cuando el soluto es un
líquido o un sólido, pues varía tan poco que no se considera. Pero en el caso de los solutos gaseosos, la variación
en la presión generada sobre una disolución afecta significativamente la solubilidad.
ACTIVIDAD PLENARIA 9: La constante de Henry para el CO2 es 1,49 g/L atm. Considerando esta información,
calcula:
A. ¿Cuál es la solubilidad de CO2 en una bebida, si B. ¿Cuál será la solubilidad cuando se destapa y se
al momento de empacarla, la presión del gas es estabiliza a presión atmosférica (1,0 atm)?
5,0 atm?
3) CONCENTRACIÓN
La concentración de una disolución también se puede determinar de manera cuantitativa. Se puede expresar en
diferentes unidades, como unidades porcentuales, concentración molar, concentración molal, fracción molar y
partes por millón.
CONCENTRACIÓN
UNIDADES UNIDADES
FÍSICAS QUÍMICAS
Para expresar la concentración de forma cuantitativa, los científicos en el laboratorio miden la masa, el volumen o
ambos, convirtiendo las unidades de medida según sea necesario.