Tipos de soluciones

1. 7.1 Soluciones.
Una solución, está formada por dos o más sustancias puras
y su composición puede variar por lo general dentro de
ciertos límites.
*se considera que son mezclas de un soluto y un disolvente
que están unidos en forma débil.
Soluto, componente que está en menor cantidad
Disolvente, componente que está en mayor cantidad
*el soluto es soluble en el disolvente.

2. 7.2 Tipos de soluciones.
Soluto Disolvente Ejemplo
Gas Líquido Bebidas carbonatadas (dióxido de
carbono en solución acuosa)
Líquid
o
Líquido Anticongelante en el radiador de un
automóvil (etilén glicol en agua)
Líquid
o
Sólido Empastes dentales (mercurio en
plata)
Sólido Líquido Azúcar en agua
Sólido Sólido Soldadura (estaño en plomo)
Algunos tipos de soluciones

3. 7.3 Factores que afectan la solubilidad y
la velocidad de disolución.
1. Aquéllos que afectan la
solubilidad real de un
soluto en un disolvente.
2.Aquéllos que afectan la
velocidad de disolución
(¿cuán rápido) de un
soluto en un disolvente.
*depende de tres factores:
• Las propiedades del soluto
y las del disolvente.
• La temperatura.
• La presión.
*depende de tres factores:
• Tamaño de la partícula.
2. Velocidad de agitación
• La temperatura.

4. Propiedades del soluto y del disolvente
• Los compuestos iónicos (polares) por lo general son
solubles en disolventes polares
• Compuestos covalentes (no polares o polares débiles)
por lo general son solubes en disolventes que no son
polares.
Temperatura
• La solubilidad de un gas en un líquido disminuye
cuando aumenta la temperatura.
• La solubilidad de un sólido en un líquido por lo general
aumenta cuando la temperatura se incrementa.

5. Solubilidad de
diversas sales en
función de la
temperatura

6. Presión.
Las soluciones formadas sólo por líquidos y sólidos no se
ven afectadas en forma apreciable por la presión, las
soluciones de gases en líquidos si.
Ley de Henry, establece que la solubilidad de un gas en un
líquido es directamente proporcional a la presión parcial
del gas que está sobre el líquido.
Ej. Si se duplica la presión parcial del gas sobre el líquido,
la solubilidad del gas en el líquido también se duplica.

7. Tamaño de la partícula
La velocidad de disolución de un soluto en un disolvente
dado depende de tres factores:
1. Tamaño de la partícula
2. Velocidad de agitación
3. Temperatura
Las partículas de soluto más pequeñas tienen mayor
superficie expuesta al disolvente, por lo tanto, la
velocidad de disolución es más rapida.
Ej. Terron y forma granular de azúcar

8. Velocidad de agitación
La agitación incrementa el contacto directo de las
moléculas de disolvente que aún no están unidas a las
partículas de soluto.
Temperatura
Un incremento en la temperatura da como resultado un
aumento en la velocidad de disolución de un soluto en
un disolvente.
Esta relacionado con el incremento en energía cinética del
soluto, del disolvente y de la solución.

9. 7.4 Soluciones saturadas, insaturadas y
sobresaturadas.
Solución saturada,
Es aquella que se encuentra en equilibrio dinámico con el
soluto no disuelto.
Soluto sin disolver Soluto disuelto
*La concentración del soluto en una solución saturada
puede variar.
Velocidad de disolución
Velocidad de cristalización

10. *una solución saturada puede prepararse agregando un
exceso de soluto a cierta cantidad de disolvente y dejando
que transcurra el tiempo suficiente para que se disuelva
una máxima cantidad de soluto con el exceso de soluto
presente.
*la solución que se forma arriba del soluto sin disolver es
una solución saturada.

11. Solución insaturada,
Es aquella en la cuál la concentración del soluto
es menor que la que se da en una solución
saturada bajo las mismas condiciones.
*la velocidad de disolución del soluto sin
disolverse es mayor que la de cristalización del
soluto disuelto, con el tiempo no queda nada de
soluto sin disolver.

12. Solución sobresaturada,
Es aquella en la cuál la concentración del soluto es
mayor que la de una solución saturada (en equilibrio)
bajo las mismas condiciones.
*es inestable y se revierte a una solución saturada si
se “siembra” un cristal del soluto; el exceso de soluto
se cristalizará separándose de la solución.
Ej. Miel.

13. 7.5. Concentración de las soluciones
El método partícular para expresar la concentración de una
solución por lo general estará determinado por el uso
eventual de la solución.
1. Porcentaje referido a la masa
2. Partes por millón
3. Molaridad
4. Normalidad
5. Molalidad

14. 7.6 Porcentaje con respecto a la masa
El porcentaje referido a la masa de un soluto en una
solución es igual a las partes de masa del soluto por 100
partes de la masa de la solución.
Porcentaje referido a la masa = masa del soluto x 100
masa de la solución
*la masa de la solución es igual a la masa del soluto más la masa del
disolvente.
Ej. Solución al 20% de sulfato de sodio
Contiene 20.0 g de sulfato de sodio en 100 g de solución ( 80.0 g de
agua)

15. Ej. Calcule el porcentaje de cloruro de sodio si se
disuelven 19.0 g de esta sal en suficiente cantidad de
agua para hacer 175 g de solución.
Como la masa total de la solución es 175 g, obtenemos con
facilidad el porcentaje del cloruro de sodio como sigue:
19.0 g NaCl x 100 = 10.9 partes de NaCl por 100 partes de
175 g solución solución
= 10.9 % NaCl

16. 7.7 Partes por millón
Expresada la concentración como partes por millón
(ppm), son las partes de masa de soluto por 1 000
000 de partes de masa de solución.
*se utiliza para soluciones muy diluidas como en el
análisis del agua o en las preparaciones biológicas.
Partes por millón (ppm) = masa del soluto x 1 000 000
masa de la solución

17. Ej. Una muestra de agua contiene 3.5 mg de iones
fluoruro (F-1
) en 825 mL. Calcule las partes por
millón (ppm) del ion fluoruro en la muestra. (suponga
que la densidad de la solución diluida de agua es 1.00
g/mL.
3.5 mg F-1
x 1 mL muestra x 1 g muestra x 1 000 000
=
825 mL muestra 1.00 g muestra 1000 mg muestra
4.2 ppm

18. 7.8 Molaridad
La molaridad o concentración molar (M) es la cantidad
de moles de soluto por litro de solución.
Molaridad (M) = moles de soluto
litro de solución
*este método es muy útil cuando se utiliza equipo volúmetrico
(probetas, buretas, etc) para medir una cantidad de solución.
* A partir del volumen que se mide, la masa del volumen que se
utiliza se obtiene por medio de un cálculo sencillo.

19. Ej. Calcule la molaridad de una solución acuosa de
clururo de sodio que contiene 284 g de NaCl en 2.20
L de solución.
La masa de fórmula del NaCl es 58.5 uma; por lo tanto, el cálculo
de la molaridad es como sigue:
284 g NaCl x 1 mol NaCl = 2.21 mol NaCl = 2.21 M
2.20 L solución 58.5 g NaCl 1.00 L solución

20. 7.9 Normalidad
La normalidad (N) es la cantidad de equivalentes (eq) de
soluto por litro de solución.
Normalidad (N) = equivalentes de soluto
litro de solución
*la masa equivalente en gramos (un equivalente) del soluto
se basa en la reacción de la cual participa el soluto y
está definida ya sea por el concepto ácido-base o por el
concepto de oxidación-reducción, lo cual depende del
uso final de la solución.

21. • Un equivalente de cualquier ácido es igual a la masa en
gramos de ácido capaz de proporcionar 6.02 x 1023
iones
hidrógeno (1 mol).
• Un equivalente de cualquier base es igual a la masa en
gramos de la base que puede combinarse con 6.02 x
1023
iones hidrógeno (1 mol) o liberar 6.02 x 1023
iones
hidróxilo (1 mol).
un equivalente de cualquier ácido se combinará
exactamente con un equivalente de cualqueir base

22. • La masa equivalente en gramos (un equivalente) de un ácido se
determina dividiendo la masa de fórmula-gramo del ácido entre la
cantidad de moles de ion hidrogeno por mol de ácido utilizado en
la reacción.
• El equivalente masa en gramos (un equivalente) de una sal se
determina dividiendo la masa de fórmula-gramo de la sal entre la
cantidad de moles de cargas positivas o negativas por mol de sal
utilizada en la reacción

23. Un equivalente de masa de fórmula gramo del H2SO4
H2SO4 si se reemplazan =
2H1+
2
= (masa
equivalente)
2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O (ambos iones H1+
reemplazados)
g
g
0.49
2
1.98
=
Ejemplos:

24. Un equivalente de masa de fórmula gramo del H2SO4
H2SO4 si se reemplazan =
1H1+
1
= (masa equivalente)
g
g
1.98
1
1.98
=

25. Un equivalente de masa de fórmula gramo del Ca(OH)2
Ca(OH)2 si se reemplazan =
2OH1-
2
= (masa
equivalente)
g
g
0.37
2
1.74
=

26. Una solución uno normal de sulfato de sodio (Na2SO4) en
la cual se reemplazan ambos iones sodio convertida a
molaridad sería 0.05 M, porque en una mol de sulfato de
sodio hay dos equivalentes.
1.00 eq Na2SO4 x 1 mol Na2SO4 = 0.500 mol Na2SO4 = 0.500 M
1 L solución 2 eq Na2SO4 1 L solución
* Siempre debe existir UNA mol de la sustancia con un número entero
variable de equivalentes de ella.

27. Ej. Calcule la normalidad de una solución acuosa de
ácido fosfórico que contien 275 g de H3PO4 en 1.20 L
de solución y que se utiliza en reacciones en las cuales
se reemplazan los tres iones hidrógeno.
La masa de fórmula gramo del H3PO4 es 98.0 g y como se utilizan
3 mol de iones hidrógeno por mol de ácido, 1 eq de H3PO4 es (98.0
g/3) = 32.6g
275 g H3PO4 x 1 eq H3PO4 = 7.01 eq H3PO4 = 7.01 N
1.20 L solución 32.7 g H3PO4 1.00 L solución

28. 7.10 Molalidad
• La molalidad (m) es la cantidad moles de soluto por
kilogramo de disolvente.
Molalidad (m) = moles de soluto
kilogramo de disolvente
Ej. Calcule la molalidad de una solución de ácido fosfórico que
contiene 32.7 g de H3PO4 en 1000 g de agua.
La masa de fórmula del H3PO4 es 98.0 uma; el cálculo se realiza como
sigue:
32.7 gH3PO4 x1 mol H3PO4 x 1000 g H2O=3.34 mol H3PO4 = 0.334 m
1000 g H2O 98.0 g H3PO4 1 kg H2O 1 kg H2O

29. 7.11 Conversión de unidades de
concentración de las soluciones.
En algunos casos es necesario interconvertir el porcentaje
con respecto a la masa, la molaridad, la normalidad y la
molalidad.
Ej.1 Calcule el porcentaje con respecto a la masa de una
solución de ácido sulfúrico 6.00 M (H2SO4) (densidad
de la solución = 1.34 g/ml).

30. 6.00 mol H2SO4 X 1 L solución X 1 ml solución X 98.1 g H2SO4
1 L solución 1000 mL solúción 1.34 g solución 1 mol H2SO4
X 100 = 43.9% referido a la masa
*Convertir el volumen de la solución a masa ------ utilizar la densidad de
la solución
* La densidad debe tener unidades de g de solución por mL de solución
Una solución de ácido sulfúrico 6.00 M contiene 6.00 mol de H2SO4 en 1 L
de solución. La masa fórmula del H2SO4 es 98.1 uma.

31. 13.0 g H2SO4 X 1 eq H2SO4 X 1.09 g solución X 1000 ml solución
100 g solución 49.0 g H2SO4 1 mL solución 1 L solución
= 2.89 N
Ej. 2 Calcule la normalidad de una solución de ácido
sulfúrico al 13.0 por ciento que se utiliza en reacciones
en las cuales se reemplazan ambos iones hidrógeno
(densidad de la solución = 1.09 g/mL)
Una solución de ácido sulfúrico al 13.0 por ciento contiene 13.0 g de H2SO4
en 100 g de solución; un equivalente de H2SO4 contiene 49.0 g (98.1 g/2)
cuando se reemplazan ambos iones hidrógeno. El cálculo de la normalidad
es el siguiente: