Aplicaciones de las soluciones

El mar muerto, ubicado en la frontera entre Jordania e Israel, recibe ese nombre debido a la ausencia de seres vivos allí. Esto sucede por la elevada concentración de sales disueltas en el agua 25%. Este valor es superior al promedio del agua de  los océanos, que se encuentra entre 3.3 y 3.7%

1. Que tipo de solución hay en el mar muerto?
2. Cual es el nivel de tolerancia de sal en el ser humano?

EJERCICIOS SIN SOLUCIONAR

1. Cual es el volumen de HCL concentrado, con una densidad de 1.19 g/ml y 38% de HCL, en masa, necesarios para preparar un litro de solución 0.1 N?
2. Calcula el numero de gramos de agua que deben añadirse a 8.5g de cloruro de potasio para preparar una solución acuosa de 12% m/m
3. Se disuelven 80g de cloruro de sodio en agua hasta obtener un litro de solución  Si la solución tiene una densidad de 1.5 g/ml, expresa la concentración de esta solución de %m/m, molaridad y normalidad.

EJERCICIOS SOLUCIONADOS

Cuantos gramos de ácido sulfúrico H2SO4 están contenidos en 500 ml de solución 0.50 N de ácido?

De la expresión N: No. peqg de soluto / V solución (L)

Conocemos la normalidad y el volumen de la solución  Luego, para dar solución a este problema debemos

a. Calcular el No de pesos equivalentes gramo de ácido y expresar los pesos equivalentes gramo en gramos H2SO4

0.5 : No. peqg de ácido / 0.500 L STO 

0.25 : No. peqg de ácido

b. Ahora transformamos los 0.25 peqg de ácido en gramos de H2SO4

recordemos que un peso equivalente gramo de H2SO4 equivale a 49 g entonces,

g de H2SO4 : 0.25 peqg • 49g / 1 peqg 

g de H2SO4 : 12.25 g

EJERCICIOS SOLUCIONADOS

1. Cual sera la normalidad de una solución de NaOH que contiende 8g de NaOH en 200 ml de solución?

En primer lugar vamos a calcular el peso equivalente gramo de NaOH:
• 1 peqg de NaOH:
   Masa molar del NaOH / 1 OH : 40g / 1 : 40g
• Como se tienen 8g de NaOH, entonces el numero de equivalentes presentes sera:
   No. peqg de NaOH: 
   8g de NaOH • 1eg de NaOH / 40g : 0.20
• Ahora expresamos el volumen de solución en litros así:
   V de solución (L) : 200 • 1L / 1000ml : 0.200 L
• Remplazando en la formula, tenemos:
   N: 0.20eqg / 0.200 L

Proceso de disolucion

La incorporación de solvente y soluto para dar lugar a una solución puede llevarse a cabo mediante un proceso químico o un proceso físico.
• Disolución química: en este caso, ocurre una reacción química entre soluto y solvente. Por ejemplo, cuando el zinc se disuelve en ácido clorhídrico, el primero se ioniza, quedando como Zn2+ , mientras que el hidrógeno se reduce. Como resultado de esta interacción  las sustancias en solución son diferentes a aquellas que intervinieron originalmente.
• Disolución física: en este caso no hay transformación de las sustancias involucradas, sino que la incorporación de soluto y solvente se lleva a cabo por fuerzas de atracción intermoleculares, como los puentes de hidrógeno o las interacciones dipolo-dipolo. Si el solvente es el agua, el proceso se denomina hidratacion. Por ejemplo, al disolver cloruro de sodio en agua, este se ioniza, dando lugar a dos especies cargadas: el cation Na+ y el anion Cl-. Ambos iones se ven atraídos por los polos de las moléculas de agua, formando una especie de red.

Formulas de las soluciones

UNIDADES FÍSICAS:
• Porcentaje referido a masa:
% en masa del soluto: (masa (g) de STO / masa (g) de SLN ) • 100% 
• Porcentaje referido a masa/volumen: 
% en masa-volumen: (masa STO / volumen SLN) • 100
• Partes por millon (ppm)
ppm: mg STO / L → Soluciones liquidas
ppm: mg STO / Kg → Soluciones solidas

UNIDADES QUÍMICAS:
• Molaridad (M):
M : No. moles del STO / litros del SLN  es decir M : n(moles) / V(L)
• Molalidad (m):
m : No. moles del STO / kg del STE es decir m: n STO / kg STE 
• Normalidad (N):
N : No.de equivalentes-gramos de STO / Volumen de solucion (L)
• Fraccion Molar (X):
Xa : No. de moles de A / No. de moles totales de la solucion
Xb : No. de moles de B / No, de moles totales de la solucion
A→ sto  B→ ste
Para una solucion de dos componentes, llamando nA y nB al numero de moles de A y B, la expresion matemarica es:
Xa : nA / nA + nB   
Xb : nB / nA + nB