SOLUCIONS - QUÍMICA 1r BATXILLERATblocs.xtec.cat/calaixdequark/files/2011/01/dissolucions.pdf · SolucionsComposicio´Propietats col ligatives ´Index 1 Solucions Mescles Dissolucions

Solucions Composicio Propietats col·ligatives

SOLUCIONSQUIMICA – 1r BATXILLERAT

Institut Joan Oliver

5 de febrer de 2011

— SOLUCIONS 1/29


Index

1 SolucionsMesclesDissolucions

2 Composicio de les dissolucions

3 Propietats col·ligativesDisminucio de la pressio de vaporAugment de la temperatura d’ebullicioDisminucio de la temperatura de congelacioPressio osmotica

— SOLUCIONS 2/29


Mescles

MesclesUna mescla es una combinacio de diverses substancies pures.

Podem classificar les mescles en funcio de la mida dels seuscomponents i de com estan distribuits.

Mescles homogenies

Estan formades per diferents components. Presenten unadistribucio uniforme.

Mescles heterogenies

Els constituents es poden observar a simple vista o amb l’ajut d’unmicroscopi potent. La distribucio dels components no es uniforme:la composicio varia d’un punt a un altre de la mescla.

— SOLUCIONS 3/29


Mescles



Mescles homogenies




— SOLUCIONS 3/29


Mescles



Mescles homogenies




— SOLUCIONS 3/29


Mescles

Exemples de mescles

Mescles homogenies

H2O+NaCl

CH3CH2OH+CH3OH

H2SO4+NaOH

NaHCO3+NH3+H2O

aigua de l’aixeta


Sorra i llimadures de Fe

Cafe amb llet

Llet amb Cola Cao

Suc de taronja

Sang

— SOLUCIONS 4/29


Mescles

Exemples de mescles

Mescles homogenies

H2O+NaCl

CH3CH2OH+CH3OH

H2SO4+NaOH

NaHCO3+NH3+H2O

aigua de l’aixeta



Cafe amb llet

Llet amb Cola Cao

Suc de taronja

Sang

— SOLUCIONS 4/29


Mescles

Exemples de mescles

Mescles homogenies

H2O+NaCl

CH3CH2OH+CH3OH

H2SO4+NaOH

NaHCO3+NH3+H2O

aigua de l’aixeta



Cafe amb llet

Llet amb Cola Cao

Suc de taronja

Sang

— SOLUCIONS 4/29


Que son les dissolucions?

Dissolucions o solucionsUna dissolucio (solucio) es una mescla homogenia de dos o mescomponents.

Al ser homogenia, els seus components estan repartits demanera uniforme per tota la mescla. No podem distingir els seuscomponents, ni a ull nu, ni amb l’ajut d’un microscopi.Components de les dissolucions:

Dissolvent

Es el component majoritari; despres de fer la dissolucio, es trobaen la mateixa fase

SolutComponent —o components— que es troba en una proporciomenor

— SOLUCIONS 5/29





Dissolvent



— SOLUCIONS 5/29





Dissolvent



— SOLUCIONS 5/29


Classificacio de les solucions

Podem classificar les dissolucions en funcio de la quantitat desolut que hi tenim.

Solucions saturades Son les dissolucions que no admeten messolut

Solucions sobresaturades Son les que contenen mes solut queles saturades (Es pot aconseguir si augmenten latemperatura)

Solucions insaturades Son les que encara admeten mes quantitatde solut (encara no hem arribat al punt de saturacio)

Solucions concentrades Son les que tenen molta proporcio desolut

Solucions dil·luıdes Son les que tenen poca proporcio de solut

— SOLUCIONS 6/29









— SOLUCIONS 6/29









— SOLUCIONS 6/29









— SOLUCIONS 6/29









— SOLUCIONS 6/29


Solubilitat

Solubilitat

Es la quantitat maxima de solut que podem dissoldre en unaquantitat determinada de dissolvent, a una temperatura donada.

La solubilitat d’una substanciadepen de la temperatura.Perque? I que passa amb elsgasos?

— SOLUCIONS 7/29


Solubilitat

Solubilitat


La solubilitat d’una substanciadepen de la temperatura.Perque? I que passa amb elsgasos?

— SOLUCIONS 7/29


Solubilitat

Solubilitat


— SOLUCIONS 8/29


Solubilitat dels gasosLlei de Henry

A temperatura constant, la solubilitat d’un gas en un lıquid esdirectament proporcional a la pressio parcial del gas sobre lasolucio.

cA = k pA

on

cA es la concentracio del gas A a la dissolucio, expressadaen mol/L

k es la constant de proporcionalitat, anomenada constant deHenry, expressada en mol dm−3atm−1 (Cal indicar latemperatura)

pA es la pressio parcial del gas A sobre la dissolucio, en atm

— SOLUCIONS 9/29


Expressio de la solubilitat

La solubilitat s’expressa en grams de solut per cada 100grams de dissolvent.Com que depen de la temperatura, es imprescindibleindicar-la.Si la solubilitat es petita, tambe la podem expressar eng solut/L solucio, o en mol solut/L de solucio.

SubstanciaSolubilitat

(g solut/100 g dissolucio)

20oC 40oC 100oC

NaCl 36,0 36,6 39,8KCl 34,0 40,0 56,7

AgNO31 222,0 376,0 952,0

Ca(OH)2 0,165 0,141 0,077CO2 0,17 0,03 0,001Cl2 0,73 0,46 0,22

1La primera xifra decimal no es significativa per al AgNO3 .

— SOLUCIONS 10/29






20oC 40oC 100oC

NaCl 36,0 36,6 39,8KCl 34,0 40,0 56,7

AgNO31 222,0 376,0 952,0

Ca(OH)2 0,165 0,141 0,077CO2 0,17 0,03 0,001Cl2 0,73 0,46 0,22


— SOLUCIONS 10/29






20oC 40oC 100oC

NaCl 36,0 36,6 39,8KCl 34,0 40,0 56,7

AgNO31 222,0 376,0 952,0

Ca(OH)2 0,165 0,141 0,077CO2 0,17 0,03 0,001Cl2 0,73 0,46 0,22


— SOLUCIONS 10/29






20oC 40oC 100oC

NaCl 36,0 36,6 39,8KCl 34,0 40,0 56,7

AgNO31 222,0 376,0 952,0

Ca(OH)2 0,165 0,141 0,077CO2 0,17 0,03 0,001Cl2 0,73 0,46 0,22


— SOLUCIONS 10/29






20oC 40oC 100oC

NaCl 36,0 36,6 39,8KCl 34,0 40,0 56,7

AgNO31 222,0 376,0 952,0

Ca(OH)2 0,165 0,141 0,077CO2 0,17 0,03 0,001Cl2 0,73 0,46 0,22


— SOLUCIONS 10/29


ComposicioFormes d’expressio

Quantitat de solut —massa, volum, mol...— referida a laquantitat total de dissolucio, o al dissolvent —tambe massa,volum o quantitat de substancia.

Hi ha varies formes d’expressar la composicio: triarem la queens faciliti la feina.

Caldra fer calculs, i la regla de tres esta prohibida!

— SOLUCIONS 11/29






— SOLUCIONS 11/29






— SOLUCIONS 11/29


ComposicioPercentatge en massa

Definicio

percentatge en massa (%) =msolut

msolucio× 100

msolut es la massa de solut,

msolucio es la massa total de la dissolucio, es a dir: msolucio = msolut + mdissolvent

ExempleSi tenim 6 g de solut en 50 g de solucio, quin sera el percentatge enmassa?Resolucio

6 g de solut50 g de dissolucio

· 100 = 12%

— SOLUCIONS 12/29



Definicio


msolucio× 100





· 100 = 12%

— SOLUCIONS 12/29



Definicio


msolucio× 100





· 100 = 12%

— SOLUCIONS 12/29



Definicio


msolucio× 100





· 100 = 12%

— SOLUCIONS 12/29


ComposicioPercentatge en volum

Definicio

percentatge en volum (%) =Vsolut

Vsolucio× 100

Vsolut es el volum de solut,

Vsolucio es el volum total de la dissolucio, es a dir: Vsolucio = Vsolut + Vdissolvent

ExempleUn vi te el 12% en volum d’alcohol. A quants mil·lilitres d’alcohol equivaluna ampolla de 3/4 de litre?Resolucio

Valcohol = 750 mL vi ·12 mL alcohol

100 mL vi= 90 mL d’alcohol

— SOLUCIONS 13/29



Definicio


Vsolucio× 100






— SOLUCIONS 13/29



Definicio


Vsolucio× 100






— SOLUCIONS 13/29



Definicio


Vsolucio× 100






— SOLUCIONS 13/29


ComposicioConcentracio en massa

DefinicioLa concentracio en massa(ρ) es la massa de solut per unitat devolum de solucio.

ρ =msolut

Vsolucio

Unitats: g/L , g/dm3, mg/cm3, mg/mL , µg/mL . . . COMPTE, NOES DENSITAT!!!!!

— SOLUCIONS 14/29


ComposicioMolaritat

DefinicioLa molaritat —o concentracio molar— M, es la quantitat de solut(mols) per cada litre de dissolucio.

M =nsolut

Vsolucio

S’expressa en mol/L , mol/dm3 o mol · dm−3.

ExempleSi tenim 45 g de glucosa (C6H12O6) en 250 mL de dissolucio, quina n’es la molaritat?ResolucioPrimer cal calcular la massa molecular de la glucosa:180 g/mol.

M(C6H12O6) =45 g C6H12O6

250 mL solucio·

1 mol C6H12O6

180 g C6H12O6·

1000 mL solucio1 L solucio

= 1molL

— SOLUCIONS 15/29


ComposicioMolaritat


M =nsolut

Vsolucio



M(C6H12O6) =45 g C6H12O6

250 mL solucio·

1 mol C6H12O6

180 g C6H12O6·


= 1molL

— SOLUCIONS 15/29


ComposicioMolaritat


M =nsolut

Vsolucio



M(C6H12O6) =45 g C6H12O6

250 mL solucio·

1 mol C6H12O6

180 g C6H12O6·


= 1molL

— SOLUCIONS 15/29


ComposicioMolaritat


M =nsolut

Vsolucio



M(C6H12O6) =45 g C6H12O6

250 mL solucio·

1 mol C6H12O6

180 g C6H12O6·


= 1molL

— SOLUCIONS 15/29


ComposicioMolaritat


M =nsolut

Vsolucio



M(C6H12O6) =45 g C6H12O6

250 mL solucio·

1 mol C6H12O6

180 g C6H12O6·


= 1molL

— SOLUCIONS 15/29


ComposicioMolaritat


M =nsolut

Vsolucio



M(C6H12O6) =45 g C6H12O6

250 mL solucio·

1 mol C6H12O6

180 g C6H12O6·


= 1molL

— SOLUCIONS 15/29


ComposicioMolaritat


M =nsolut

Vsolucio



M(C6H12O6) =45 g C6H12O6

250 mL solucio·

1 mol C6H12O6

180 g C6H12O6·


= 1molL

— SOLUCIONS 15/29


ComposicioMolalitat

DefinicioLa molalitat,representada amb la lletra m, es la quantitat de solut(mols) per cada kilogram de dissolvent.

m =nsolut

mdissolvent

S’expressa en mol/kg de dissolvent.

ExempleCalcula la molalitat d’una dissolucio que conte 10 g d’acid sulfuric i 250 mL d’aigua.ResolucioPrimer calculem la massa molecular de l’acid sulfuric, H2SO4: MH2SO4

= 98g/mol. Calrecordar que la densitat de l’aigua es 1 g/mL

m(H2SO4) =10 g H2SO4

250 mL aigua·

1 mol H2SO4

98 g H2SO4·

1mL aigua1 g aigua

·1000 g aigua

1 kg aigua= 0, 41

mol H2SO4

kg aigua

— SOLUCIONS 16/29


ComposicioMolalitat


m =nsolut

mdissolvent





250 mL aigua·

1 mol H2SO4

98 g H2SO4·

1mL aigua1 g aigua

·1000 g aigua

1 kg aigua= 0, 41

mol H2SO4

kg aigua

— SOLUCIONS 16/29


ComposicioMolalitat


m =nsolut

mdissolvent





250 mL aigua·

1 mol H2SO4

98 g H2SO4·

1mL aigua1 g aigua

·1000 g aigua

1 kg aigua= 0, 41

mol H2SO4

kg aigua

— SOLUCIONS 16/29


ComposicioMolalitat


m =nsolut

mdissolvent





250 mL aigua·

1 mol H2SO4

98 g H2SO4·

1mL aigua1 g aigua

·1000 g aigua

1 kg aigua= 0, 41

mol H2SO4

kg aigua

— SOLUCIONS 16/29


ComposicioMolalitat


m =nsolut

mdissolvent





250 mL aigua·

1 mol H2SO4

98 g H2SO4·

1mL aigua1 g aigua

·1000 g aigua

1 kg aigua= 0, 41

mol H2SO4

kg aigua

— SOLUCIONS 16/29


ComposicioMolalitat


m =nsolut

mdissolvent





250 mL aigua·

1 mol H2SO4

98 g H2SO4·

1mL aigua1 g aigua

·1000 g aigua

1 kg aigua= 0, 41

mol H2SO4

kg aigua

— SOLUCIONS 16/29


ComposicioMolalitat


m =nsolut

mdissolvent





250 mL aigua·

1 mol H2SO4

98 g H2SO4·

1mL aigua1 g aigua

·1000 g aigua

1 kg aigua= 0, 41

mol H2SO4

kg aigua

— SOLUCIONS 16/29


ComposicioMolalitat


m =nsolut

mdissolvent





250 mL aigua·

1 mol H2SO4

98 g H2SO4·

1mL aigua1 g aigua

·1000 g aigua

1 kg aigua= 0, 41

mol H2SO4

kg aigua

— SOLUCIONS 16/29


Propietats col·ligatives

Que son?

Son propietats quedepenen de la proporciode partıcules de solut quetinguem dissoltes.

NO depenen del tipus desubstancia que hi posem.

Estan molt relacionadesentre sı.

Al variar la concentraciode solut, varien totes lespropietats.

PROPIETATSCOL·LIGATIVES

Disminucio de la pressiode vapor

Augment de latemperatura d’ebullicio

Disminucio de latemperatura decongelacio

Pressio osmotica

— SOLUCIONS 17/29



Que son?









Pressio osmotica

— SOLUCIONS 17/29



Que son?









Pressio osmotica

— SOLUCIONS 17/29



Que son?









Pressio osmotica

— SOLUCIONS 17/29



Que son?









Pressio osmotica

— SOLUCIONS 17/29



Que son?









Pressio osmotica

— SOLUCIONS 17/29



Que son?









Pressio osmotica

— SOLUCIONS 17/29



Que son?









Pressio osmotica

— SOLUCIONS 17/29


Propietats col·ligativesDisminucio de la pressio de vapor

Pressio de vapor d’un lıquid

Es la pressio que fa el vapor en equilibri amb un lıquid en unrecipient tancat.

A l’equilibri, velocitatevaporacio =velocitatcondensacio.

Si T augmenta⇒ p augmenta.

Si p augmenta fins quep = patmosferica ⇒ el lıquid bull.

Com mes volatil es un lıquid⇔mes gran es p.

— SOLUCIONS 18/29









— SOLUCIONS 18/29









— SOLUCIONS 18/29









— SOLUCIONS 18/29









— SOLUCIONS 18/29









— SOLUCIONS 18/29









— SOLUCIONS 18/29



Quan afegim un solut a un lıquid, la seva pressio de vapor varia.Si anomenem po a la pressio de vapor del dissolvent pur, i p a lapressio de vapor d’una dissolucio amb una fraccio molar dedissolvent x1, llavors

Llei de Raoult

p = pox1

Si x1 = 1 (dissolvent pur)⇒ p = po .

Al afegir un solut, la velocitatd’evaporacio del dissolventdisminueix⇒ p disminueix.

Es independent del solut.

Com queda la Llei de Raoult en funciodel solut (x2?).

— SOLUCIONS 19/29




Llei de Raoult

p = pox1





— SOLUCIONS 19/29




Llei de Raoult

p = pox1





— SOLUCIONS 19/29




Llei de Raoult

p = pox1





— SOLUCIONS 19/29




Llei de Raoult

p = pox1





— SOLUCIONS 19/29




Llei de Raoult

p = pox1





— SOLUCIONS 19/29




Llei de Raoult

p = pox1





— SOLUCIONS 19/29




Llei de Raoult

p = pox1





— SOLUCIONS 19/29




Llei de Raoult

p = pox1





— SOLUCIONS 19/29


Propietats col·ligativesAugment de la temperatura d’ebullicio

Per a solucions diluıdes,l’increment de Teb esproporcional a lamolalitat (mol/kgdissolvent)

∆Teb = kebm

keb es la constant ebulloscopica, i depen de la naturalesa deldissolvent, pero NO del solut.

— SOLUCIONS 20/29




∆Teb = kebm


— SOLUCIONS 20/29




∆Teb = kebm


— SOLUCIONS 20/29




∆Teb = kebm


— SOLUCIONS 20/29


Propietats col·ligativesDisminucio de la temperatura de congelacio

Per a solucions diluıdes,el descens de Tfus esproporcional a lamolalitat (mol/kgdissolvent)

∆Tfus = kfusm

kfus es la constant crioscopica, i depen de la naturalesa deldissolvent, pero NO del solut.

— SOLUCIONS 21/29




∆Tfus = kfusm


— SOLUCIONS 21/29




∆Tfus = kfusm


— SOLUCIONS 21/29




∆Tfus = kfusm


— SOLUCIONS 21/29


Propietats col·ligativesp,∆Teb ,∆Tfus

Dissolvent po / atm Teb/oC(1atm) keb/

oCkg/mol Tfus/oC(1atm) kfus/

oCkg/mol

aigua • 100,0 0,51 0,00 1,86benze • 80 2,64 6 5,07

etilenglicol • 197 2,26 −13 3,11acid acetic • 118 3,22 17 3,63

ciclohexanol • 161 35 – –

— SOLUCIONS 22/29


Propietats col·ligativesPressio osmotica

La membrana que separa ladissolucio i el dissolvent pur deixapassar les molecules de solvent (espermeable al solvent), pero no les desolut (es impermeable al solut).

Si deixem evolucionar el sistema,s’observa que hi ha un flux de solventpur cap a la dissolucio.

— SOLUCIONS 23/29





— SOLUCIONS 23/29





— SOLUCIONS 23/29





— SOLUCIONS 23/29





— SOLUCIONS 23/29



— SOLUCIONS 24/29



Osmosi Es el flux de dissolvent que es produeix de maneranatural a traves d’una membrana semipermeableque separa una dissolucio i el dissolvent pur.

Pressio osmotica Es la pressio que caldria fer a la dissolucio desde l’exterior per igualar els dos fluxos a traves de lamembrana.

— SOLUCIONS 25/29



Osmosi Es el flux de dissolvent que es produeix de maneranatural a traves d’una membrana semipermeableque separa una dissolucio i el dissolvent pur.

Pressio osmotica Es la pressio que caldria fer a la dissolucio desde l’exterior per igualar els dos fluxos a traves de lamembrana.

— SOLUCIONS 25/29



Pressio osmotica, Π

Π = R · T · c

on:Π es la pressio osmotica,R es la constant dels gasos ideals,T es la temperatura a la que es troba la dissolucio, ic es la concentracio de la dissolucio

Es una tecnica per determinar masses moleculars (osmometria)

— SOLUCIONS 26/29




Π = R · T · c



— SOLUCIONS 26/29




Π = R · T · c



— SOLUCIONS 26/29




Π = R · T · c



— SOLUCIONS 26/29



— SOLUCIONS 27/29


Propietats col·ligativesPressio osmotica – osmosi inversa

— SOLUCIONS 28/29



— SOLUCIONS 29/29

Documents

SOLUCIONS - QUÍMICA 1r BATXILLERATblocs.xtec.cat/calaixdequark/files/2011/01/dissolucions.pdf · SolucionsComposicio´Propietats col ligatives ´Index 1 Solucions Mescles Dissolucions