Mescles

Les mescles són combinacions de diverses substàncies pures sense interacció química.

Hi ha dos tipus de mescles: homogènies i heterogènies.

Diferències fonamentals entre compost i mescla

Compost Mescla

Composició dels elements definida Composició de les substàncies pures variable.

No es conserven les propietats de les substàncies d'origen

Es conserven les propietats de les substàncies d'origen

Separació dels seus components per mètodes químics

Separació dels seus components per mètodes físics

Exemples: Aigua, Àcid acètic, Nitrogen Exemples: Aigua de mar, vinagre, aire

Mescla homogènia i dissolució

● La mescla homogènia està formada per diferents components, tot i que presenta una distribució uniforme pròpia de matèria homogènia.

● Les dissolucions o solucions són mescles homogènies de dues o més substàncies i que tenen composició variable..

● Normalment parlem de dissolucions quan ens referim a una mescla homogènia de dos components: el solut i el dissolvent.

Dissolució = solut + dissolvent●

● Solut, substància que es dissol. Normalment es troba en menor proporció i s'associa a un sòlid.

● Dissolvent, substància que dissol, normalment es troba en major proporció i s'associa a un líquid.

● Col.loide: sistema heterogeni amb dues fases, una de contínua i una de dispersa, que és formada per partícules de grans dimensions. Les partícules de la fase dispersa només es poden apreciar amb microscopi d'alta resolució. De vegades, la diferència entre col.loide i dissolució costa d'apreciar.

Exemples de dissolucions de dos components

● Presente los deseos de los clientes● Explique los requisitos

Dissolvent

Solut

Sòlid Líquid Gasós

Sòlid Acer inoxidable, bronze, llautó (aliatges homogenis)

Sal de cuina o sucre en aigua

Fum (col.loide)

Líquid Mercuri-or (amalgama)

Alcohol en aigua Boira (col.loire)

Gasós Hidrogen en pal.ladi o en platí

Oxigen en aigua (els peixos respiren gràcies a l'oxigen dissolt)

Aire (mescla de nitrogen, oxigen i altres gasos)

Solubilitat● La solubilitat és la quantitat de solut dissolta, en un volum

determinat de dissolvent, en una dissolució saturada.● La solubilitat depèn de la temperatura. Normalment augmenta amb

la temperatura.

Podem dir que una dissolució és:

● Diluïda, si conté poca proporció de solut.

● Concentrada, si conté molta proporció de solut.

● Saturada, si el dissolvent no admet més quantitat de solut a una temperatura determinada.

● Sobresaturada, si conté més solut dissolt del corresponent a la saturació. És una situació molt inestable.

Corbes de solubitat

● Les corbes de solubitat són gràfiques en les quals es reflecteix la quantitat de solut que es pot dissoldre en una determinada quantitat de dissolvent en funció de la temperatura

● La figura mostra la quantitat de solut en grams que es pot dissoldre en 100 g d'aigua en funció de la temperatura. Es pot comprovar que en la majoria de casos la solubilitat augmenta amb la temperatura.

Composició de les dissolucions● La composició de les dissolucions es pot expressar en termes

qualitatius:dissolució diluïda o concentrada.

● Però és més freqüent expressar-la en termes quantitatius, d'aquesta manera s'expressa la quantitat de solut per quantitat de dissolució. Així podem expressar la concentració de les dissolucions en:

- A. Percentatge en massa (%)- B. Percentatge en volum (% VOL)- C. Molaritat (M)*- D. Fracció molar (X)

* La IUPAC recomana utilitzar el terme concentració només per la molaritat.

A. Percentatge en massa (%)Percentatge en massa:

grams de solut en 100 grams de dissolució.

Si tenim una dissolució aquosa de clorur del sodi al 5%, significa que hi ha 5 grams de clorur de sodi per cada 100 g de dissolució (95 grams d'aigua i 5 grams del solut)

● Exemple

B. Percentatge en volum

Percentatge en volum:

mil.lilitres de solut per cada 100 mL de dissolució.

Exemple: Un vi té el 12% en volum d'alcohol. A quants mil.lilitres equival una ampolla de ¾ de litre?

Molaritat o concentració molar (M)

● Molaritat: mols de solut per cada litre de dissolució.M = mols de solut/litres de dissolució

La molaritat es pot expressar en:

● mols/L, mols/dm3 o mols.dm-3

Si tenim una dissolució d'hidròxid de sodi 1 M, vol dir que és una solució que conté 1 mol de NaOH per litre de dissolució. Per preparar aquesta dissolució en el laboratori, caldrà calcular els grams de solut que hi ha en un mol, és a dir 40 grams de NaOH per litre de dissolució

Fracció molar (χ)

Els valors de la fracció molar, estan sempre compresos entre 0 i 1. És una magnitud adimensional.

Una fracció molar de 0 indica que no hi ha solut, i una fracció molar d'1 que tot és solut

Altres maneres d'expressar la composició- Grams de solut per litre de dissolució.- ppm (parts per milió): grams de solut per milió de grams, és a dir

per tona de dissolució

Preparació de solucions a partir d'altres solucionsLes normes generals per a la preparació de dissolucions a partir d'altres ja preparades i comprovades són:

- La dissolució que s'ha de preparar no pot ser més concentrada que la inicial, que s'anomena dissolució mare.

- Hem de fer sempre els càlculs amb factors de conversió i els hem de començar amb les dades referents a la dissolució que volem preparar.

Exemple:

Volem preparar una dissolució 0,2 M d'acetona a partir d'una dissolució 1 M:

Càlculs

Propietats de les dissolucions

Pressió de vapor

Punts d'ebullició i congelacióUn dissolvent disminueix la seva pressió de vapor quan s'hi afegeix un solut. Com a conseqüència, es produeix un augment de la temperatura d'ebullició, i un descens en la temperatura de congelació.

∆tc = K

c.m

Kc = constant crioscòpica, depèn del dissolvent, no del solut.

m és la molalitat : mols de solut dividit per kg de dissolvent

ExperiènciaEn la pràctica següent es poden observar les característiques de la pressió osmòtica.

La membrana semipermeable triada és la membrana cel.lular i la cèl.lula triada és un ou, del qual prèviament treurem la closca protectora.