Les dissolucions: definició, tipus i propietats en química

Sumari de Dissolucions

Les dissolucions

Definició i tipus de dissolucions

1. Definició i tipus
2. Solubilitat
3. Concentració de les dissolucions

Tipus de concentració

1. Percentatge en massa (%m)
2. Percentatge en volum (%V)
3. Molaritat (M)
4. Molalitat (m)
5. Fracció molar (0)
6. Concentració (g/L)
7. Parts per milió (ppm)

Preparació de dissolucions

1. Preparació de dissolucions
2. A partir del solut
3. Per dilució

Propietats de les dissolucions

1. Propietats de les dissolucions
2. Descens de la pressió de vapor
3. Augment del punt d'ebullició
4. Descens del punt de congelació
5. Fenomen d'osmosi

200 nava 150 00 501 Definició i tipus

Definició de dissolució

1.1. Definició · Una dissolució, o solució, és una mescla homogenia de 2 o més substàncies pures DISSOLUCIÓ = DISSOLVENT + SOLUT DISSOLVENT SOLUT component majoritari component minoritari dissolvent SOLUCIÓ + solut1 Definició i tipus

Dissolucions: Soluble o Insoluble

Dissolucions · Per poder fer una dissolució, el solut s'ha de poder dissoldre SOLUBLE o INSOLUBLE Un sòlid que és dissol en un líquid és SOLUBLE La sal és soluble en aigua

• Un sòlid que NO es dissol en un líquid és INSOLUBLE La sal és insoluble en alcohol os-

Dissolucions: Miscible o Immiscible

MISCIBLE o IMMISCIBLE Dos líquids que es dissolen entre si són MISCIBLES L'aigua i l'alcohol són miscibles alcohol 1.9 Dos líquids que NO es dissolen entre si són IMMISCIBLES L'aigua i l'oli són immiscibles1 Definició i tipus

Tipus de dissolucions

1.2. Tipus DISSOLVENT SOLUT Exemple

• Exemples de dissolucions de 2 components: Sòlid Aliatge: acer = ferro + carboni bronze = coure + estany llautó = coure + zinc Sòlid Líquid Amalgama: mercuri + or Gas Gas adsorbit: hidrogen + pal·ladi Sòlid aigua + sal, aigua + sucre Lleixiu: aigua + hipocloritodic Líquid Líquid Begudes alcoholiques: aigua +alcohol Benzina: mescla d'hidrocarburs Gas Oxigen en aigua Begudes carboniques: aigua + CO. 2 Amoníac comercial: amoniac + aigua Sòlid Fum (és un col·loide) Gas Líquid Boira (és un col·loide) Gas Aire: nitrogen +oxigen +argo + CO, ...2 Solubilitat

Definició de solubilitat

Solubilitat · Encara que una substancia sigui soluble, si se'n va afegint cada vegada més, arriba un moment que ja no se'n pot dissoldre més SOLUBILITAT Quantitat màxima d'un solut que es pot dissoldre en una determinada quantitat de dissolvent a una temperatura concreta

• Normalment s'expressa en grams de solut dissolts en 100 grams de dissolvent: g solut / 100 g dissolvent
• Factors dels quals depen la solubilitat · Naturalesa del solut i la Naturalesa del dissolvent · Quantitat de dissolvent · Temperatura · Pressió (si el solut és un gas)2 Solubilitat

Corbes de solubilitat

2.1. Corbes de solubilitat · Les corbes de solubilitat son la representació de la quantitat de solut que es pot dissoldre en una quantitat de dissolvent en funció de la Temperatura 150 Solubilitat (g solut / 100 g d'aigua) 140 - 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura (℃) Pels soluts solids, la solubilitat normalment augmenta quan augmenta la temperatura ÎT î solubilitat En aquest exemple: En 100 g d'aigua, es poden dissoldre ... · a 30 ºC: 48 g de solut · a 50 ºC: 90 g de solut · a 70 ºC: 140 g de solut2 Solubilitat

Tipus de solucions segons la concentració

· Segons la concentració (quantitat de solut) una solució pot ser: Diluïda: conté poca proporció de solut Concentrada: conté molta proporcio de solut SATURADA: conte la maxima quantitat de solut possible Sobresaturada: conté mes solut dissolt del corresponent a la saturació. És molt inestable. 150 Solubilitat (g solut / 100 g d'aigua) 140 (solució 130 120 sobresaturada) 110 100 90 80 70 solució 60 saturada 50 40 30 solució 20 no saturada 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura (C) ❖ No saturada: encara admet més solut · Els punts de la corba corresponen a solucions saturades · Els punts per sota de la corba corresponen a solucions no saturades · Els punts per sobre de la corba correspondrien a solucions sobresaturades2 Solubilitat

Exemple de solubilitat a 50 ºC

Exemple: a 50 ºC 150 Solubilitat (g solut / 100 g d'aigua) 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura (C)2 Solubilitat

Anàlisi de solubilitat a 50 ºC

Exemple: a 50 ºC 150 Solubilitat (g solut / 100 g d'aigua) 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura (C) Si intentem dissoldre 120g en 100g de H2O, a 50ºC, se'n dissoldran 90g i quedaran 30g sense dissoldre A 50ºC es dissolen, com a maxim, 90g d'aquesta sal en 100g de H2O, la dissolució seria saturada Si dissolem 60g en 100g de H,O, a 50ºC, la dissolució seria concentrada i no saturada Si dissolem 20g en 100g de H,O, a 50ºC, la dissolució seria diluïda i no saturada2 Solubilitat

Refredament de dissolucions saturades

Exemple: Quan es refreda una dissolució saturada, la solubilitat disminueix i l'exces de solut precipita al fons del recipient formant cristalls A 70 ºC: 150 Solubilitat (g solut / 100 g d'aigua) 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 OOF 20 oer 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura (℃) ImOM- Si es refreda fins a 20 ºC:2 Solubilitat

Càlcul de precipitació per refredament

Exemple: Quan es refreda una dissolució saturada, la solubilitat disminueix i l'exces de solut precipita al fons del recipient formant cristalls 150 Solubilitat (g solut / 100 g d'aigua) 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Temperatura (ºC) A 70 ºC: · La dissolució saturada conté 140 g de solut per cada 100 g d'aigua ImOM- Si es refreda fins a 20 ºC: · Només pot contenir 35 g de solut . Per tant, han precipitat: 140 g que hi havia - 35 g que queden dissolts = = 105 g que han precipitat OOF Der2 Solubilitat

Solubilitat i temperatura de sòlids i gasos

2.2. Solubilitat i temperatura · SÒLIDS: la solubilitat augmenta amb la T 100 90 NaNO3 80 70 CaCl2 K2Cr207 K2 60 Pb(NO3)2 KNO3 50 KC 40 NaCI 30 KCIO3 20 10 Ce2(SO4)3 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Temperature (C) · GASOS: la solubilitat disminueix amb la T CH4 2.0 O2 Solubility (mM) CO 1.0 He 0 10 20 30 40 50 Temperature (℃) Solubility (g of salt in 100 g H2O)2 Solubilitat

Solubilitat dels gasos: temperatura i pressió

2.3. Solubilitat dels gasos ▪ En general, els gasos son poc solubles en liquids Temperatura: Î T solubilitat dels gasos CH4 2.0 Oz Solubility (mM) CO 1.0 He 0 10 20 30 40 50 Temperature (℃) L'oxigen que conté l'aigua permet respirar als peixos Però si la contaminació escalfa les aigües, llavors contenen menys oxigen i els peixos d'aigües fredes moren Pressió: 1 Pressió [ solubilitat gasos P. P2 Quan la llauna està tancada hi ha molta pressió i conté molt CO, dissolt Quan s'obre, la pressió és més baixa i el gas surt3 Concentració de les dissolucions

Expressió de la concentració de dissolucions

· La concentració indica la composició de les dissolucions, i es pot expressar: en termes qualitatius: dissolució diluïda, concentrada, saturada ... en termes quantitatius, i això es el que estudiarem en aquest apartat: · La concentració expressa la relació entre la quantitat de solut i la quantitat de dissolució o dissolvent: quantitat de solut quantitat de dissolució Percentatge en massa (%m) ·· Percentatge en volum (%V) Molaritat (M) *** Fracció molar (x) ** Concentració (g/L) Parts per milió (ppm) quantitat de solut quantitat de dissolvent Molalitat (m)3 Concentració de les dissolucions

Percentatge en massa (%m)

3.1. Percentatge en massa (%m) Percentatge en massa: grams de solut en 100 g de dissolució 25 g KCl · Exemple: una dissolució aquosa de clorur de potassi al 25 % KCl 25 % 100 g dissolució 75 g aigua Exercici 1: quin es el % massa d'una dissolució preparada amb 25 g de solut i 225 g d'aigua? massa solut 25 g sal 250 g dissolució 25 g sal %m = massa dissolució × 100 = 25 g sal + 225 g aigua × 100 = × 100 = 10 % · Exercici 2: quina quantitat d'aigua hi ha en 350 g de dissolució del 14 %? 14 % : 14 g solut, 100 g dissolució 86 g aigua 350 g dissolució · 86 g aigua 100 g dissolució = 301 g aigua3 Concentració de les dissolucions

Percentatge en volum (%V)

3.2. Percentatge en volum (%V) Percentatge en volum: millilitres de solut en 100 ml de dissolució · Exemple: una dissolució aquosa de metanol del 20 %V metanol 20 %V 100 mL dissolució 20 ml metanol 80 mL aigua Exercici 1: quin es el % en volum d'una dissolució preparada amb 80 mL d'acetona i 30 mL d'aigua? volum solut 30 mL aigua %V = × 100 = 80 mL acetona + 30 mL aigua × 100 = 30 mL aigua × 100 = 27,3 %Vol volum dissolució 110 mL dissolució Exercici 2: quina quantitat d'alcohol ingerim amb una copa amb 35 mL de ginebra? (conté 40% alcohol) 40 mL alcohol 35 mL ginebra · 100 mL ginebra = 14 mL alcohol3 Concentració de les dissolucions

Molaritat o concentració molar (M)

3.3. Molaritat o concentració molar (M) Molaritat: mols de solut per cada litre de dissolució 0,5 mol NaNO 3 · Exemple: una dissolució de nitrat de sodi 0,5 M NaNO2 0,5 M 1 L dissolució Exercici 1: si tenim 50 g de clorur de sodi (NaCl) en 250 mL de dissolució, quina n'es la molaritat? mols solut 50 g NaCl 1 mol NaCl 1000 mL dissolució M = litres dissolució 250 mL dissolució 58,5 g NaCl 1 L dissolució = 3,4 M Exercici 2: si agafem 125 mL d'acid sulfuric 10 M, quants grams d'acid hi haurà? 125 mL dissolució · 1 L 10 mol H2SO4 98 g H2SO4 1000 mL 1 L dissolució 1 mol H,SOA = 122,5 g H2SO43 Concentració de les dissolucions

Molalitat (m)

3.4. Molalitat (m) Atenció: en aquest cas és dissolvent (i no dissolució) Molalitat: mols de solut per cada quilogram de dissolvent · Exemple: una dissolució de iodur de potassi 0,2 m KI 0,2 m 0,2 mol KI 1 kg aigua Exercici 1: quina es la molalitat d'una dissolució preparada amb 20 g de NaOH i 200 g d'aigua? mols solut = 20 g NaOH 1 mol NaOH 1000 g aigua o 2,5 m m = kg dissolvent 200 g aigua 40 g NaOH 1 kg aigua = 2,5 mols kg3 Concentració de les dissolucions

Fracció molar (x)

3.5. Fracció molar (x) Fracció molar: mols de solut per mols totals de dissolució La fracció molar no te unitats Els valors sempre estan compresos entre 0 i 1 0,2 mol solut Exemple: una fracció molar de 0,2 x = 0,2 0,8 mol dissolvent per 1 mol de mescla Exercici 1: quina es la fracció molar d'una dissolució del 30 % en massa de glucosa en aigua? 30 g C6H1206 : 1 mol C6H1206 = 0,17 mol C6H1206 180 g C6H1206 70 g H20 · 1 mol H2O 18 g H2O = 3,89 mol H2O x = mol solut mol total 0,17 + 3,89 0,17 = 0,0423 Concentració de les dissolucions

Concentració grams per litre (g/L)

3.6. Concentració grams per litre (g/L) g/L: grams de solut per litre de dissolució · Exemple: una dissolució d'amoníac de 3 g/L NH2 3 g/L 3 g NH, 3 1 L dissolució Exercici 1: expressa en grams per litre la concentració d'hidrats de carboni d'aquesta llet grams solut 12 g hidrats carboni 1000 mL llet = 48 g/L INFORMACIÓN NUTRICIONAL Valores nutricionales medios x250ml Valor energético kJ 660 Grasas g 9,0 Hidratos de carbono g 12 Proteínas g 7,5 Sal g 0,33 48 g C12H22011 mol 1 L llet 1 mol C12H22011 342 g C12H22011 = 0,14 I= 0,141 LECHE UHT ENTERA de Agricultura Ecológica g/L = litres dissolució 250 mL llet 1 L llet Exercici 2: expressa en molaritat (M) el contingut d'hidrats de carboni suposant que nomes contingui lactosa C H O 12 22 11 12 22 M(C H O ) = 342 g/mol