Consultas

• Unidades Químicas de Concentración

“La ventaja de la molaridad radica en que, por lo general, es más fácil medir el volumen de una disolución, utilizando matraces volumétricos calibrados con precisión, que pesar el disolvente. Por esta razón, en general se prefiere la molaridad sobre la molalidad. Por otra parte, la molalidad es independiente de la temperatura, ya que la concentración se expresa en número de moles de soluto y masa de disolvente. El volumen de una disolución aumenta al incrementarse la temperatura, de modo que una disolución que es 1.0 M a 25°C podría llegar a ser 0.97 M a 45°C debido al aumento del volumen. La dependencia de la concentración con respecto de la temperatura puede afectar de manera significativa la exactitud de un experimento. Por tanto, en algunas ocasiones es preferible utilizar molalidad en vez de molaridad. El porcentaje en masa es semejante a la molalidad en que es independiente de la temperatura. Además, como se define en términos de relación de masa de soluto y masa de disolución, no necesitamos conocer la masa molar del soluto para calcular el porcentaje en masa.”

Bibliografía: Química de Raymond Chang 10ma Ed. Cap. 12 Sección 3. Pág. 519.

Partes por millón: Es una unidad empleada para la medición de presencia de elementos en pequeñas cantidades (trazas).

Para medición de concentraciones incluso todavía más pequeñas se utilizan las partes por billón (ppb).

• Partes por millón para líquidos y gases

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:

*        ppm de elementos sólidos y líquidos: se calcula según el peso:

Partes por Millón (ppm) =	peso de la sustancia analizada	· 106
	peso total

Unidades: mg/kg; g/Ton; mg/L; g/g(x10⁶).

*        *     ppm de gases: se calcula según el volumen:

Partes por Millón (ppm) =	volumen de la sustancia analizada	· 106
	volumen total

Unidades: mL/L; ml/ml(x10⁶).

• Ley de Raoult:

Si un soluto tiene una presión de vapor medible, la presión de vapor de su disolución siempre es menor que la del disolvente puro.

Establece la presión parcial de una sustancia A sobre una disolución; Raoult encontró que cuando se agregaba soluto a un solvente puro disminuía la presión de vapor del solvente. Entre más se agrega más disminuye la presión de vapor.

Se expresa matemáticamente:

P_{1 =} i X₁ P°₁

De esta forma la relación entre la presión de vapor de la solución y la presión de vapor del disolvente depende de la concentración del soluto en la disolución.

• Ley de Henry

Esta ley se trata de la solubilidad de un gas en un líquido depende de la presión parcial del gas de la disolución, es fundamental en las aguas minerales y otras bebidas gaseosas. 

Propiedades Coligativas

Disminución de la presión de vapor de las disoluciones. Ley de Raoult

La presión de vapor de todas las disoluciones de solutos no volátiles y no ionizados (que no sean electrólitos) es menor que la del disolvente puro. Lo cual se expresa por la ley de Raoult. 

Este hecho se debe a que las moléculas del soluto dificultan la evaporación de las moléculas del disolvente que están en la superficie de la disolución al disminuir la presión de vapor tiene que elevarse al punto de ebullición de la disolución y disminuir su punto de congelación con respecto al del disolvente puro. Es decir, que, si llamamos P1 a la presión del vapor de la disolución, Po a la presión de vapor del disolvente puro yn1 y n2 al número de moléculas por unidad de volumen de disolvente y de soluto, expresaremos matemáticamente la Ley de Raoult así:

P₁ = n₁/ n₁ + n₂ * P₀

P₁ = P₀ n₁

donde n1 - fracción molar del disolvente = n₁/ n₁ + n₂

La disminución de la presión es la diferencia entre la presión de vapor del disolvente (Po) la de la disolución (P1)                    P = P₀ – P₁        

Por lo que según la ecuación (1)        P = Po - Pon1 = Po (1-n1)

Como n2 = fracción molar del soluto = 1 - n₁/ n₁ + n₂

Entonces:                                                       P = Pon2

Disoluciones de gases en líquidos. (Ley de Henry)

La solubilidad de un gas en un líquido disminuye al aumentar la temperatura. Para una temperatura constante, la concentración de un gas poco soluble en un líquido o el peso de un gas disuelto en un determinado volumen de líquido, es proporcional a la presión parcial del gas (Ley de Henry), siempre que esté muy diluida la disolución y el gas no reaccione con el disolvente. La ley de Henry queda expresada algebraicamente por:

P = KMs

En donde:

P es la presión parcial del gas que está en la fase gaseosa sobre el líquido.                                        
Ms es la fracción molar del gas que está en la fase gaseosa sobre el líquido.                                       
K la constante de la ley de Henry que es característica del gas que va como soluto y depende de la temperatura.

• Crenación: 

Es el fenómeno en donde la célula animal se somete a una solución hipertónica. Al estar en esta solución con gran cantidad de soluto, tiende a liberar su agua. La destrucción de la célula se produce por deshidratación.

Si tenemos una solución hipertónica respecto a la concentración de las células de la sangre y las ponemos en contacto, ambas concentraciones tienden a igualarse lo cual solo se puede llevar a cabo mediante el movimiento de agua del medio menos concentrado al más concentrado. Es decir, saldrá masivamente agua de los glóbulos rojos, hasta que ésta se agote. Esto produce que los glóbulos colapsen y arrugue al máximo con el resultado de la muerte celular. Esto es la crenación.

Si lo que tenemos es una solución hipotónica respecto a la concentración de los glóbulos, la situación es la contraria de la anterior: entra agua dentro del glóbulo; éste se va hinchando. Y llega un momento en que su membrana ya no puede resistir la presión y se rompe. El glóbulo pues estalla, lo que se denomina citolisisis (de cito, célula y lisis, rotura)

Ejemplo:

La crenación puede ser una característica de los glóbulos rojos de la sangre.

En el proceso de secado de los jamones en el cual al cubrirlo con sal la concentración es mayor en el exterior que en el interior y los jugos que expulsa son para igualar la concentración. Este mismo proceso se usa para marinar pescados como el salmón ahumado o el secado de bacalao.

Al cocer un bistec, si le añadimos sal antes de la cocción el agua del interior va hacia el exterior para equilibrar las concentraciones salinas y nos queda una carne sin mucho líquido y por tanto dura.

• ¿Por qué el vapor de agua es blanco si el agua es transparente?

La mayoría de las personas creen que el vapor de agua es de color blanco, y se asombran mucho al oír que esto no es así. De hecho, el vapor de agua es absolutamente transparente e invisible y, por consiguiente, es incoloro. La niebla blanquecina que se suele llamar "vapor" no es vapor en el sentido físico de la palabra, sino agua pulverizada que tiene forma de gotitas pequeñísimas.

Cuando el agua hierve en un recipiente, el vapor sale al aire que está más frío, y entonces puede verse como un gas blanco que rápidamente desaparece al equilibrar su temperatura con la del ambiente en que se encuentra. Igual ocurre con nuestro aliento, que contiene vapor de agua, en los días de mucho frío.