jueves, 27 de septiembre de 2018

DETERMINACIÓN DE SOLUBILIDAD

Determinación de Solubilidad 


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En este blog hablaremos sobre la solubilidad y todo lo que se relaciona con este concepto para hacer que estudiantes como nosotros encuentren información útil para trabajos de investigación 


Cuando hablamos de solubilidad, estamos diciendo que es la mayor cantidad de soluto (gramos de sustancia) que se puede disolver en 100 gr. de disolvente a una temperatura fija, para formar una disolución saturada en cierta cantidad de disolvente.


Generalmente, para hacer que el soluto se disuelva se suele calentar la muestra, de este modo, la sustancia disuelta se conoce como soluto y la sustancia donde se disuelve el soluto se conoce como disolvente.
cabe destacar que para todas las sustancias no valen los mismos disolventes, pues por ejemplo, en el caso del agua usada como disolvente, es útil para el alcohol o la sal, los cuales se disuelven en ella fácilmente, en cambio, no se disuelven en ella el aceite, o la gasolina.
Los caracteres, polar o apolar, son de gran importancia en la solubilidad, pues gracias a estos, las sustancias variarán sus solubilidades.


Los compuestos que poseen menor solubilidad, son los que tienen menor reactividad, como por ejemplo, las parafinas, compuestos aromáticos, o compuestos derivados de los halógenos
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tomada de http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/practica16.htm

Proceso de solubilidad

Las sustancias no se disuelven en igual medida en un mismo disolvente. Con el fin de poder comparar la capacidad que tiene un disolvente para disolver un producto dado, se utiliza una magnitud que recibe el nombre de solubilidad. La capacidad de una determinada cantidad de líquido para disolver una sustancia sólida no es ilimitada. Añadiendo soluto a un volumen dado de disolvente se llega a un punto a partir del cual la disolución no admite más soluto (un exceso de soluto se depositaría en el fondo del recipiente). Se dice entonces que está saturada. Pues bien, la solubilidad de una sustancia respecto de un disolvente determinado es la concentración que corresponde al estado de saturación a una temperatura dada.
Las solubilidades de sólidos en líquidos varían mucho de unos sistemas a otros. Así a 20 ºC la solubilidad del cloruro de sodio (NaCl) en agua es 6 M y en alcohol etílico (C2H6O), a esa misma temperatura, es 0,009 M. Cuando la solubilidad es superior a 0,1 M se suele considerar la sustancia como soluble en el disolvente considerado; por debajo de 0,1 M se considera como poco soluble o incluso como insoluble si se aleja bastante de este valor de referencia.

La solubilidad depende de la temperatura; de ahí que su valor vaya siempre acompañado del de la temperatura de trabajo. En la mayor parte de los casos, la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura. Se trata de procesos en los que el sistema absorbe calor para apoyar con una cantidad de energía extra el fenómeno la solvatación. En otros, sin embargo, la disolución va acompañada de una liberación de calor y la solubilidad disminuye al aumentar la temperatura.

tipos de soluciones 


Resultado de imagen para factores que modifican solubilidad

Cuando una sustancia se disuelve en otra, las partículas del soluto se distribuyen a través del solvente. Esto significa que las partículas del soluto pasan a ocupar lugares que antes eran ocupados por las moléculas del solvente.
Se dice que una solución está saturada, a una determinada temperatura, cuando existe un equilibrio entre el soluto no disuelto y el soluto presente en la solución 
En una solución insaturada no existe un equilibrio debido a que la cantidad de soluto disuelto es menor que la necesaria para alcanzar la saturación.
En un líquido, las moléculas se encuentran muy cercanas unas a otras e interaccionan fuertemente entre sí. La mayor o menor facilidad con la que un soluto se disuelve depende de:
• Las fuerzas relativas de atracción entre las moléculas del solvente.
• Las fuerzas relativas de atracción entre las moléculas del soluto.
• La fuerza de las interacciones soluto-solvente.
Cuando un sólido se disuelve en un líquido hay difusión del sólido, las moléculas de éste quedan rodeadas y hasta cierto punto unidas a las moléculas del solvente.
La solubilidad se define como la máxima cantidad de soluto que se disuelve en una cantidad dada de solvente, a temperatura constante, formando un sistema estable y en equilibrio. Su valor numérico corresponde a la concentración de la solución saturada y se calcula como:
S = ( msto / mste )  x 100                                               
Aquellas sustancias que exhiben fuerzas de atracción intermoleculares muy similares, son solubles entre sí. Este hecho se resume en la conocida frase: lo semejante disuelve lo semejante.
Como se explicó an el experimento anterior, Los cambios en temperatura siempre cambian la solubilidad de un soluto. Generalmente, los sólidos son más solubles en agua caliente que en agua fría, aunque existen algunas sales como el Ca(OH)2 y el CaCrO4 que son más solubles en frío que en caliente. Otros compuestos como el NaCl presentan una solubilidad que varía ligeramente con la temperatura.
En los compuestos cuya solubilidad aumenta al aumentar la temperatura el proceso de disolución del soluto es endotérmico. Las sales de solubilidad inversa liberan calor al disolverse

Factores que condicionan o modifican la solubilidad.

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tomada de  https://www.lifeder.com/factores-afectan-la-solubilidad/


Superficie de contacto: al aumentar la superficie de contacto del soluto, la cual se favorece por pulverización del mismo, con el solvente, las interacciones soluto-solvente aumentarán y el cuerpo se disuelve con mayor rapidez.

Grado de agitación: al disolverse el sólido, las partículas del mismo deben difundirse por toda la masa del solvente. Este proceso es lento y alrededor del cristal se forma una capa de disolución muy concentrada que dificulta la continuación del proceso; al agitar la solución se logra la separación de la capa y nuevas moléculas de solvente alcanzan la superficie del sólido.

Temperatura: la temperatura afecta la rapidez y grado de solubilidad. Al aumentar la temperatura se favorece el movimiento de las moléculas en solución y con ello su rápida difusión. Además, una temperatura elevada hace que la energía de las partículas del sólido, moléculas o iones sea alta y puedan abandonar con facilidad la superficie, disolviéndose.





Presión: Los cambios de presión ordinarios no tienen mayor efecto en la solubilidad de los líquidos y de sólidos. La solubilidad de gases es directamente proporcional a la presión. Como ejemplo imagina que se abre una botella de una bebida carbonatada, el líquido burbujeante puede derramarse del recipiente. Las bebidas carbonatadas se embotellan bajo una presión que es un poco mayor de una atmósfera, lo que hace aumentar la solubilidad del CO2 gaseoso. Una vez que se abre el recipiente, la presión desciende de inmediato hasta la presión atmosférica y disminuye la solubilidad del gas. Al escapar burbujas de gas de la solución, parte del líquido puede derramarse del recipiente.





Naturaleza del soluto y del solvente: Los procesos de disolución son complejos y difíciles de explicar. El fenómeno esencial de todo proceso de disolución es que la mezcla de sustancias diferentes da lugar a varias fuerzas de atracción y repulsión cuyo resultado es la solución.La solubilidad de un soluto en particular depende de la atracción relativa entre las partículas en las sustancias puras y las partículas en solución.

Tomado de Burns, Ralph A. Fundamentos de Química. Prentice-Hall Hispanoamerica



tambien hablaremos de concentracion  que es la que nos ayudara a determinar la solubilidad  

La concentración química determina la proporción de soluto y solvente en una solución química.

La concentración química es la cantidad en que se encuentran las sustancias que se disuelven (soluto) en relación a la o las sustancias que lo disuelven (solvente). En este sentido, la cantidad de soluto siempre será menor al solvente para que se considere una solución.

concentración 


Cualquier disolución, si aquella mezcla de la que no eres capaz de distinguir sus componentes, podrás caracterizarla la naturaleza de las sustancias que la forman y por la cantidad de los componentes que la constituyen, concretando viene a ser la relación entre los solutos y disolvente.



De diluido a concentrado

Imagen en Wikimedia Commons de Addicted04 con licencia CC

A esa relación se conoce por concentración. Para que te aclares, se definirá como la magnitud que establece la proporción existente entre un determinado soluto con respecto al disolvente o a la disolución. Hay muchas maneras de expresar esa relación pero para este nivel se empleará:

Porcentaje en masa.
Porcentaje en volumen.
Relación masa volumen.

porcentaje en masa
De forma similar, la segunda expresa el volumen de soluto por cada cien unidades de volumen. Es muy útil para mezclas gaseosas donde la magnitud volumen es muy importante. De forma semejante a la anterior ecuación matemática se puede determinar.
porcentaje en volumen 
La última vincula la masa del soluto con el volumen de la disolución. Está forma de expresarse tiene la dificultad que puede confundirse con otra magnitud como consecuencia de de la semejanza de sus unidades. Hay, pues, que distinguir la densidad de esta forma de expresar la concentración. Te recuerdo que la densidad es la masa de un sistema material entre el volumen que el mismo ocupa, mientras que la concentración proporciona, en esta situación, la relación proporcional entre la masa de soluto y el volumen de la disolución, habitualmente, se expresa con estas unidades: g/L.
concentración en masa

usos en la industria 

Los solventes son utilizados con varios fines: como agentes de limpieza, como materias primas, disolventes, vehículos de otras sustancias, dispersantes, diluyentes, plastificantes, tensoactivos y preservantes. Se trata de sustancias cuyo uso está ampliamente difundido en la mayor parte de los sectores industriales y comerciales, además de ser utilizados a nivel domiciliario. En la siguientes tabla se presentan alguno de los ejemplos más ampliamente utilizados en los diferentes sectores industriales:
tomada:de http://grupopetroquimica.blogspot.com/2009/04/usos-y-aplicaciones.html

Integrantes 
Julia Paula Serrato Fuentes 
Jessica Yislen Romero Arteaga
Jennifer Jaso Carranza
Maria Guadalupe Montoya Rosas
Hector Gonzalez Rodriguez
Sergio Roberto Lule Flores
Bibliográfias:

  1. ecured. (2018), "solubilidad",recuperado de https://www.ecured.cu/Solubilidad, el  25 de septiembre de 2018 
  2. mendez.a (2010),"concepto de solubilidad",recuperado de https://quimica.laguia2000.com/conceptos-basicos/concepto-de-solubilidad,el dia 25 de septiembre de 2018
  3. moncada,j(2010,"soluciones",recuperado de solucionesj2p.blogspot.com/2008/09/factores-que-afectan-la-solubilidad.html,kel dia 25 de septiembre de 2018
  4. S.A,S.F," solubilidad y concentracion",recuperado de http://www.cursosinea.conevyt.org.mx/cursos/cnaturales_v2/interface/main/recursos/antologia/cnant_3_06.htm, el dia 25 de septiembre de 2018
  5. S.A,S.F, "practica #17 solubilidad II",recuperado de http://docencia.udea.edu.co/cen/tecnicaslabquimico/02practicas/practica17.htm, el dia 25 de septiembre de 2018
  6. los anfoteros (2009),"solventes industriales recuperdo de http://grupopetroquimica.blogspot.com/2009/04/usos-y-aplicaciones.html, el dia 25 de septiembre de 2018

Lecturas recomendadas
  1. Wolke, Robert L. Camarero, la mermelada tiene sal. En: Lo que Einstein no sabía. Robin BooK. Bogotá, 2002. pp. 95.
    Umland, Jean B. Las soluciones de la naturaleza. En: Química General. Thomson. México. 2000. pp. 136.












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