Necesito ayuda en unos ejercicios de química para mis estudios
Soy estudiante de química y necesito me colabores con las siguientes preguntas:
1. ¿Qué es un compuesto soluble?
2. ¿Qué es un compuesto medianamente soluble?
3. ¿Qué es un compuesto insoluble?
4. ¿Qué es solubilidad?
5. ¿Cuáles son los criterios de la solubilidad?
6. ¿Qué es un solvente polar?
7. ¿Qué es un solvente medianamente polar?
8. ¿Qué es cristalización?
9. ¿Qué es recristalización?
10. ¿Qué es purificación?
1. ¿Qué es un compuesto soluble?
2. ¿Qué es un compuesto medianamente soluble?
3. ¿Qué es un compuesto insoluble?
4. ¿Qué es solubilidad?
5. ¿Cuáles son los criterios de la solubilidad?
6. ¿Qué es un solvente polar?
7. ¿Qué es un solvente medianamente polar?
8. ¿Qué es cristalización?
9. ¿Qué es recristalización?
10. ¿Qué es purificación?
3 Respuestas
Respuesta de audreiev
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1.- Un compuesto soluble es aquella sustancia sólida, líquida o gaseosa que tiene afinidad química por un líquido haciéndose una mezcla final líquida o gaseosa.
Ejemplos:
Agua-Dióxido de Carbono (refresco)
Gas licuado
Agua-Sal
2.- Un compuesto medianamente soluble es lo mismo sólo que hay restricciones en la cantidad de sustancia para solubilizarse.
Ejemplos:
Agua-Butanol (sólo una pequeña cantidad es soluble)
3.- Un compuesto insoluble es aquella sustancia que no es miscible o no compatible o no tiene afinidad química para crear una mezcla homogénea con otra sustancia.
Agua-Aceite
Agua-Hidróxido de Aluminio
4.- La solubilidad es la afinidad química que tienen dos sustancias, en el caso de la solubilidad se divide en dos: Polar y no polar. Las sustancias polares son solubles con ellas mismas, pero no con las no polares. Las NO-POLARES son solubles entre ellas y no con las polares.
5.- Creo que la pregunta anterior la responde.
6.- Un solvente polar es aquel que tiene grupos electronegativos como el oxígeno, nitrógeno, azufre. El agua tiene Oxígeno(electronegativo) por lo tanto es polar (tiene polaridad). El signo negativo se le atribuye al oxígeno y el signo positivo al hidrógeno.
7.- Un solvente medianamente polar tiene una parte polar y otra no polar.
Un ácido graso es un ejemplo. Al agregarse sosa, se neutraliza y produce una sustancia medianamente polar. Un ácido graso está compuesto de:
- Una cadena de carbonos
- Un grupo funcional carbixílico COOH (neutralizado sería COO:Na)
La cadena de carbonos es no polar
El grupo funcional carboxílico neutralizado COO:Na es polar... se le atribuye negativo al oxígeno y positivo al sodio.
8.- La cristalización es la formación de estructuras que dependen de los enlaces de la molécula. Es una precipitación de un sólido formando estructuras ordenadas con un patrón que depende de la estructura interna de la molécula.
9.- La recristalización es un proceso para purificar una sustancia haciendo cristalizar en frío la sustancia deseada, mientras que la otra permanece en suspensión o soluble.
10.- Purificación es eliminar los analitos no requeridos de una sustancia. Es separar los productos ajenos a la sustancia deseada.
Si tienes duda, me avisas..
Ejemplos:
Agua-Dióxido de Carbono (refresco)
Gas licuado
Agua-Sal
2.- Un compuesto medianamente soluble es lo mismo sólo que hay restricciones en la cantidad de sustancia para solubilizarse.
Ejemplos:
Agua-Butanol (sólo una pequeña cantidad es soluble)
3.- Un compuesto insoluble es aquella sustancia que no es miscible o no compatible o no tiene afinidad química para crear una mezcla homogénea con otra sustancia.
Agua-Aceite
Agua-Hidróxido de Aluminio
4.- La solubilidad es la afinidad química que tienen dos sustancias, en el caso de la solubilidad se divide en dos: Polar y no polar. Las sustancias polares son solubles con ellas mismas, pero no con las no polares. Las NO-POLARES son solubles entre ellas y no con las polares.
5.- Creo que la pregunta anterior la responde.
6.- Un solvente polar es aquel que tiene grupos electronegativos como el oxígeno, nitrógeno, azufre. El agua tiene Oxígeno(electronegativo) por lo tanto es polar (tiene polaridad). El signo negativo se le atribuye al oxígeno y el signo positivo al hidrógeno.
7.- Un solvente medianamente polar tiene una parte polar y otra no polar.
Un ácido graso es un ejemplo. Al agregarse sosa, se neutraliza y produce una sustancia medianamente polar. Un ácido graso está compuesto de:
- Una cadena de carbonos
- Un grupo funcional carbixílico COOH (neutralizado sería COO:Na)
La cadena de carbonos es no polar
El grupo funcional carboxílico neutralizado COO:Na es polar... se le atribuye negativo al oxígeno y positivo al sodio.
8.- La cristalización es la formación de estructuras que dependen de los enlaces de la molécula. Es una precipitación de un sólido formando estructuras ordenadas con un patrón que depende de la estructura interna de la molécula.
9.- La recristalización es un proceso para purificar una sustancia haciendo cristalizar en frío la sustancia deseada, mientras que la otra permanece en suspensión o soluble.
10.- Purificación es eliminar los analitos no requeridos de una sustancia. Es separar los productos ajenos a la sustancia deseada.
Si tienes duda, me avisas..
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Respuesta de guadalupea
1
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guadalupea, Ciencias y Matematicas : Fisica, Quimica, Biologia,...
Primeramente quiero que me disculpes que no te responda de lo más completo que se puede, ya que estoy justamente en medio de exámenes finales en la nuiversidad, lo que me deja poco tiempo para responder preguntas de todoexpertos, pero voy a hacer lo posible.
Antes que nada, debería decirte que estos conceptos son suficientemente básicos como para que los puedas encontrar en cualquier libro de química analítica o en su defecto, en enciclopedias (la mayoría)
De todas formas, voy a indicarte ciertas cosas:
Un compuesto soluble es aquel que puede existir en presencia de u solvente, de tal forma de formar una solución homogénea, osea, sin separarse o ser percibido en el solvente, salvo que sea coloreado. Un compuesto medianamente soluble es aquel que se puede solubilizar en un solvente hasta cierta cantidad, luego de lo cual ya no es solvatado y se presenta como precipitado, o una montañita en el fondo del recipiente que contiene el solvente. Un compuesto insoluble es aquel que expuesto aun en cantidades mínimas en un cierto solvente, no se disuelva, osea, queda como un precipitado.
En química, la solubilidad es una medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en un líquido. Puede expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto/disolvente. También es posible extender el concepto a solubilidad en sólidos.
El término solubilidad se utiliza tanto para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como para expresar cuantitavivamente la concentración de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor máximo de entropía. Al proceso de interacción entre las moléculas del disolvente y las partículas del soluto para formar agregados se le llama solvatación
Un solvente polar es aquel que tiene una cierta polaridad, valga la redundancia, osea que sus moléculas tienen la capacidad de alinearse a un campo magnético al que sea expuesto. Uno medianamente polar tendrá menor capacidad de alinearse, o menor tendencia, lo que es una característica importante a la hora de evaluar la polaridad de compuestos en solventes. Siempre los compuestos o sustancias polares se van a disolver en solventes polares y las sustancias poco polares en solventes poco polares. Ejemplos de sustancias polares son las sales y no polares son los hidrocarburos, que forman el petroleo. Solventes polares son por ejemplo el agua y el alcohol y poco polares, por ejemplo los éteres. Así, las sales se disolverán en agua y no en éter y los hidrocarburos se disolverán en éter y no en agua (¿se entiende?)
La cristalización es el proceso en el que una solución saturada de una cierta sustancia empieza a precipitar por sobresaturacion. Esto es ... por ejemplo, al cambiar la composición de la solución, por ejemplo, por evaporación del solvente o disminución de la temperatura, la capacidad del solvente de mantener a la sustancia solubilizada disminuye. Esto hace que cierta cantidad de la sal o sustancia disuelta precipite en forma de pequeños cristales.
La recristalización se produce cuando una sustancia es primero solubilizada en un solvente hasta saturación y luego se disminuye la temperatura del solvente para que cristalice. Suele utilizarse junto con otros procedimientos para purificar sustancias o para lograr cristales con características diferentes a los que se tenis (por ejemplo, si los cristales eran muy pequeños y se deseaban más grandes, hay técnicas que permiten obtener cristales más grandes bajo ciertas condiciones)
La purificación es el proceso en el que una sustancia es separada de sus impurezas. Las impurezas son consideradas cualquier sustancia que sea diferente a la que uno esta interesado. Por ejemplo, podríamos tener una sal de mesa que supuestamente es cloruro de sodio, pero podría tener ( y de hecho tiene) cierta cantidad de cloruro de potasio. Ese cloruro de potasio es visto como una impureza desde el punto de vista químico, porque hace que el material que nosotros tengamos en la caja de sal no sea solo NaCl ... La purificación lo que tiende es a eliminar el KCl y dejar solo el naCl que es el compuesto de interés que nosotros podríamos desear.
Antes que nada, debería decirte que estos conceptos son suficientemente básicos como para que los puedas encontrar en cualquier libro de química analítica o en su defecto, en enciclopedias (la mayoría)
De todas formas, voy a indicarte ciertas cosas:
Un compuesto soluble es aquel que puede existir en presencia de u solvente, de tal forma de formar una solución homogénea, osea, sin separarse o ser percibido en el solvente, salvo que sea coloreado. Un compuesto medianamente soluble es aquel que se puede solubilizar en un solvente hasta cierta cantidad, luego de lo cual ya no es solvatado y se presenta como precipitado, o una montañita en el fondo del recipiente que contiene el solvente. Un compuesto insoluble es aquel que expuesto aun en cantidades mínimas en un cierto solvente, no se disuelva, osea, queda como un precipitado.
En química, la solubilidad es una medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en un líquido. Puede expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto/disolvente. También es posible extender el concepto a solubilidad en sólidos.
El término solubilidad se utiliza tanto para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como para expresar cuantitavivamente la concentración de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor máximo de entropía. Al proceso de interacción entre las moléculas del disolvente y las partículas del soluto para formar agregados se le llama solvatación
Un solvente polar es aquel que tiene una cierta polaridad, valga la redundancia, osea que sus moléculas tienen la capacidad de alinearse a un campo magnético al que sea expuesto. Uno medianamente polar tendrá menor capacidad de alinearse, o menor tendencia, lo que es una característica importante a la hora de evaluar la polaridad de compuestos en solventes. Siempre los compuestos o sustancias polares se van a disolver en solventes polares y las sustancias poco polares en solventes poco polares. Ejemplos de sustancias polares son las sales y no polares son los hidrocarburos, que forman el petroleo. Solventes polares son por ejemplo el agua y el alcohol y poco polares, por ejemplo los éteres. Así, las sales se disolverán en agua y no en éter y los hidrocarburos se disolverán en éter y no en agua (¿se entiende?)
La cristalización es el proceso en el que una solución saturada de una cierta sustancia empieza a precipitar por sobresaturacion. Esto es ... por ejemplo, al cambiar la composición de la solución, por ejemplo, por evaporación del solvente o disminución de la temperatura, la capacidad del solvente de mantener a la sustancia solubilizada disminuye. Esto hace que cierta cantidad de la sal o sustancia disuelta precipite en forma de pequeños cristales.
La recristalización se produce cuando una sustancia es primero solubilizada en un solvente hasta saturación y luego se disminuye la temperatura del solvente para que cristalice. Suele utilizarse junto con otros procedimientos para purificar sustancias o para lograr cristales con características diferentes a los que se tenis (por ejemplo, si los cristales eran muy pequeños y se deseaban más grandes, hay técnicas que permiten obtener cristales más grandes bajo ciertas condiciones)
La purificación es el proceso en el que una sustancia es separada de sus impurezas. Las impurezas son consideradas cualquier sustancia que sea diferente a la que uno esta interesado. Por ejemplo, podríamos tener una sal de mesa que supuestamente es cloruro de sodio, pero podría tener ( y de hecho tiene) cierta cantidad de cloruro de potasio. Ese cloruro de potasio es visto como una impureza desde el punto de vista químico, porque hace que el material que nosotros tengamos en la caja de sal no sea solo NaCl ... La purificación lo que tiende es a eliminar el KCl y dejar solo el naCl que es el compuesto de interés que nosotros podríamos desear.
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Respuesta de jujosana
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Ojala que esto te sirva y que pueda llegarte a tiempo porque no encontré una forma más simple para explicarte lo que me pides
Las soluciones en química son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos estados de agregación
La concentración de una solución constituye una de sus principales características. Bastantes propiedades de las soluciones dependen exclusivamente de la concentración. Su estudio resulta de interés tanto para la física como para la química. Algunos ejemplos de soluciones son: agua salada, oxígeno y nitrógeno del aire, el gas carbónico en los refrescos. Todas las propiedades como color, sabor, densidad, punto de fusión y ebullición dependen de las cantidades que pongamos de las diferentes sustancias.
La sustancia presente en mayor cantidad suele recibir el nombre de solvente, y a la de menor cantidad se le llama soluto y es la sustancia disuelta, que también se le conoce como compuesto soluble
La solubilidad es la capacidad que tiene una sustancia para disolverse en otra, En química, la solubilidad es una medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en un líquido. Puede expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto/disolvente. También es posible extender el concepto a solubilidad en sólidos Algunos líquidos, como el agua y el alcohol, pueden disolverse entre ellos en cualquier proporción.
Las disoluciones más utilizadas son las acuosas en donde el disolvente es el agua
En una solución de azúcar en agua, puede suceder que, si se le sigue añadiendo más azúcar, se llegue a un punto en el que ya no se disolverá más, pues la solución está saturada
En general, la mayor solubilidad se da en soluciones que moléculas tienen una estructura similar a las del solvente.
La solubilidad de las sustancias varía, ya que algunas de ellas son medianamente o parcialmente solubles o muy poco solubles o insolubles. La sal de cocina, el azúcar y el vinagre son muy solubles en agua, pero el bicarbonato de sodio casi no se disuelve.
Criterios de solubilidad
Grado De Solubilidad Intervalo(g/100 ml de agua A 20 ºC)
Insoluble < 0,1 g /100 ml Poco soluble 0,1-1 g /100 ml
Medianamente soluble 1-10 g /100 ml Soluble 10-100 g /100 ml Muy soluble > 100 g /100 ml
En la solubilidad, ¿el carácter polar -? Enlace covalente en el cual los electrones son desigualmente compartidos entre los átomos enlazados. Un enlace covalente polar se forma cuando un átomo que participa tiene una afinidad más fuerte por los electrones, o electronegatividad, que su pareja de enlace. ¿Un enlace polar resultará en una distribución igual de la carga de un electrón en el par enlazado?-, o apolar [no polar] de la sustancia influye mucho, ya que, debido a estos la sustancia será más o menos soluble, por ejemplo: Los compuestos con más de un grupo funcional presentan gran polaridad por lo que no son solubles en éter etílico. Entonces para que sea soluble en éter etílico ha de tener poca polaridad, es decir no ha de tener más de un grupo polar el compuesto. Los compuestos con menor solubilidad son los que presentan menor reactividad como son: las parafinas, compuestos aromáticos y los derivados halogenados.
Características del enlace covalente:
Es muy fuerte y se rompe con dificultad
Si la diferencia de electronegatividades entre los 2 átomos es marcada, tenemos un enlace polar y se favorecerá la solubilidad de la sustancia en solventes polares. Ejemplo: un enlace O-H
Si la diferencia de electronegatividades es poca, tenemos un enlace no polar y se favorecerá la solubilidad de la sustancia en solventes no polares. Ejemplo: un enlace C-H o C-C
En un enlace no polar tal como el de la molécula de hidrógeno, H2, el par electrónico es igualmente compartido entre los dos núcleos de hidrógeno. Ambos átomos de hidrógeno tienen la misma electronegatividad (tendencia de un átomo a atraer los electrones hacia sí en un enlace químico), es decir que los electrones compartidos están igualmente atraídos por ambos núcleos de hidrógeno y por tanto pasan iguales tiempos cerca de cada núcleo. En este enlace covalente no polar, la densidad electrónica es simétrica con respecto a un plano perpendicular a la línea entre los dos núcleos. Esto es cierto para todas las moléculas diatómicas homo nucleares, tales como H2, O2, N2, F2 Y Cl2, porque los dos átomos idénticos tienen electronegatividades idénticas. Por lo que podemos decir: los enlaces covalentes en todas las moléculas diatómicas homo nucleares deben ser no polares.
Un enlace covalente polar, tal como el fluoruro de hidrógeno los pares electrónicos están compartidos desigualmente. El enlace H-F tiene algún grado de polaridad ya que H y F no son átomos idénticos y por lo tanto no atraen igualmente a los electrones. La electronegatividad del hidrógeno es 2,1 y la del flúor es de 4,0, claramente el átomo F con su mayor electronegatividad, atrae el par electrónico compartido mucho más fuertemente que H. La distribución asimétrica de la densidad electrónica está distorsionada en la dirección del átomo más electronegativo F.
Este pequeño desplazamiento de densidad electrónica deja a H algo positivo. El HF se considera una molécula diatómica heteronuclear, ya que contiene dos clases de átomo.
El término solubilidad pues, se utiliza tanto para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como para expresar cuantitativamente la concentración de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor máximo de entropía. Al proceso de interacción entre las moléculas del disolvente y las partículas del soluto para formar agregados se le llama solvatación y si el solvente es el agua, hidratación.
Clasificación de las soluciones
Por Su Estado y Por Su Concentración
Sólidas.- Solución No-Saturada; es aquella en donde la fase dispersa y la dispersante no están en equilibrio a una temperatura dada; es decir, ellas pueden admitir más soluto hasta alcanzar su grado de saturación.
Ej: a 0 ºC 100 g de agua disuelven 37,5 NaCl, es decir, a la temperatura dada, una disolución que contengan 20g NaCl en 100g de agua, es no saturada.
Líquidas.- Solución Saturada: en estas disoluciones hay un equilibrio entre la fase dispersa y el medio dispersante, ya que a la temperatura que se tome en consideración, el solvente no es capaz de disolver más soluto. Ej una disolución acuosa saturada de NaCl es aquella que contiene 37,5 disueltos en 100 g de agua 0 ºC.
Gaseosas.- Solución Sobre Saturada: representan un tipo de disolución inestable, ya que presenta disuelto más soluto que el permitido para la temperatura dada.
Para preparar este tipo de disoluciones se agrega soluto en exceso, a elevada temperatura y luego se enfría el sistema lentamente. Estas soluciones son inestables, ya que al añadir un cristal muy pequeño del soluto, el exceso existente precipita; de igual manera sucede con un cambio brusco de temperatura.
Existen entre otras, algunas técnicas que permiten llegar a obtener el producto deseado en el grado de pureza que proporcionan los diferentes métodos de síntesis, pero muchas veces ésta no es suficiente y se requiere efectuar procedimientos que permitan alcanzar un grado de pureza superior.
Para ello se emplean diversas técnicas o procedimientos, que en la mayoría de los casos no son de uso exclusivo para los propósitos de purificación, sino que en ocasiones se emplean también durante el mismo proceso de síntesis. Entre estos se encuentran la cristalización y recristalización, la destilación y la sublimación en sus diferentes variantes, así como el secado y deshidratación de sustancias.
En algunos casos se requieren procesos especiales de purificación, o de ultra purificación. Para ilustrarlos, haremos mención de la fusión por zonas, el cual es un ejemplo interesante de purificación especial basada en solubilidades no relacionadas con el concepto que habitualmente empleamos en el laboratorio químico.
Cristalización
Una de las cosas que más saltan a la vista en algunas sustancias como los minerales, diferenciándoles netamente de los seres orgánicos, es la propiedad que tienen de cristalizar, es decir, de adoptar formas poliédricas de una perfección geométrica admirable, en cuyo estado se designan con el nombre de cristales que según parece, es una consecuencia de la disposición simétrica de los átomos que componen las substancias; disposición que se ha comparado con la de los nudos de una red
Pero para que los átomos adopten esta disposición es indispensable que la sustancia se solidifique en determinadas condiciones. Así, hay ciertos minerales, entre ellos la sal común, que si están disueltos en agua cristalizan al solidificarse por evaporación de ésta, y hay otros, como el azufre o el bismuto, que forman cristales cuando, estando fundidos, pasan al estado sólido por enfriamiento. También se forman cristales por sublimación, esto es, por el paso del estado gaseoso al sólido sin mediar el estado líquido, como se observa en ciertos minerales de origen volcánico.
Recristalización
Es el procedimiento más empleado para la purificación de sustancias sólidas, en particular aquéllas que no forman hidratos. Sus fundamentos son los mismos de la cristalización simple, o sea, la dependencia del coeficiente de solubilidad de la sustancia con la temperatura. En esencia consiste en disolver la sustancia que se desea purificar en la mínima cantidad del disolvente caliente, agua por lo general, de forma de obtener una disolución saturada a alta temperatura. Posteriormente se enfría a la temperatura adecuada (para lo cual debe tenerse en cuenta la solubilidad de las posibles impurezas presentes), de modo que se produzca la precipitación o cristalización de la sustancia en cuestión con una mayor pureza. El procedimiento es muy efectivo cuando las solubilidades de la sustancia deseada y las impurezas son muy diferentes.
Para realizarla es necesario conocer los datos de solubilidad de la sustancia, para, a partir de ellos, estimar la cantidad de disolvente necesaria para disolver la masa de cristales a purificar. Una vez realizado este cálculo, se calienta el disolvente a la temperatura necesaria y se va agregando poco a poco y con agitación sobre el sólido a purificar, hasta que éste se disuelve totalmente. En este paso, se filtra en caliente la disolución y se deja enfriar lentamente el filtrado, con lo que se obtienen cristales grandes de mayor pureza.
Es evidente que el proceso de recristalizar una sustancia para purificarla va en detrimento de la cantidad de la misma que se obtiene, máxime cuando en ocasiones es necesario realizar más de una recristalización para lograr la pureza requerida
Las soluciones en química son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos estados de agregación
La concentración de una solución constituye una de sus principales características. Bastantes propiedades de las soluciones dependen exclusivamente de la concentración. Su estudio resulta de interés tanto para la física como para la química. Algunos ejemplos de soluciones son: agua salada, oxígeno y nitrógeno del aire, el gas carbónico en los refrescos. Todas las propiedades como color, sabor, densidad, punto de fusión y ebullición dependen de las cantidades que pongamos de las diferentes sustancias.
La sustancia presente en mayor cantidad suele recibir el nombre de solvente, y a la de menor cantidad se le llama soluto y es la sustancia disuelta, que también se le conoce como compuesto soluble
La solubilidad es la capacidad que tiene una sustancia para disolverse en otra, En química, la solubilidad es una medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en un líquido. Puede expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto/disolvente. También es posible extender el concepto a solubilidad en sólidos Algunos líquidos, como el agua y el alcohol, pueden disolverse entre ellos en cualquier proporción.
Las disoluciones más utilizadas son las acuosas en donde el disolvente es el agua
En una solución de azúcar en agua, puede suceder que, si se le sigue añadiendo más azúcar, se llegue a un punto en el que ya no se disolverá más, pues la solución está saturada
En general, la mayor solubilidad se da en soluciones que moléculas tienen una estructura similar a las del solvente.
La solubilidad de las sustancias varía, ya que algunas de ellas son medianamente o parcialmente solubles o muy poco solubles o insolubles. La sal de cocina, el azúcar y el vinagre son muy solubles en agua, pero el bicarbonato de sodio casi no se disuelve.
Criterios de solubilidad
Grado De Solubilidad Intervalo(g/100 ml de agua A 20 ºC)
Insoluble < 0,1 g /100 ml Poco soluble 0,1-1 g /100 ml
Medianamente soluble 1-10 g /100 ml Soluble 10-100 g /100 ml Muy soluble > 100 g /100 ml
En la solubilidad, ¿el carácter polar -? Enlace covalente en el cual los electrones son desigualmente compartidos entre los átomos enlazados. Un enlace covalente polar se forma cuando un átomo que participa tiene una afinidad más fuerte por los electrones, o electronegatividad, que su pareja de enlace. ¿Un enlace polar resultará en una distribución igual de la carga de un electrón en el par enlazado?-, o apolar [no polar] de la sustancia influye mucho, ya que, debido a estos la sustancia será más o menos soluble, por ejemplo: Los compuestos con más de un grupo funcional presentan gran polaridad por lo que no son solubles en éter etílico. Entonces para que sea soluble en éter etílico ha de tener poca polaridad, es decir no ha de tener más de un grupo polar el compuesto. Los compuestos con menor solubilidad son los que presentan menor reactividad como son: las parafinas, compuestos aromáticos y los derivados halogenados.
Características del enlace covalente:
Es muy fuerte y se rompe con dificultad
Si la diferencia de electronegatividades entre los 2 átomos es marcada, tenemos un enlace polar y se favorecerá la solubilidad de la sustancia en solventes polares. Ejemplo: un enlace O-H
Si la diferencia de electronegatividades es poca, tenemos un enlace no polar y se favorecerá la solubilidad de la sustancia en solventes no polares. Ejemplo: un enlace C-H o C-C
En un enlace no polar tal como el de la molécula de hidrógeno, H2, el par electrónico es igualmente compartido entre los dos núcleos de hidrógeno. Ambos átomos de hidrógeno tienen la misma electronegatividad (tendencia de un átomo a atraer los electrones hacia sí en un enlace químico), es decir que los electrones compartidos están igualmente atraídos por ambos núcleos de hidrógeno y por tanto pasan iguales tiempos cerca de cada núcleo. En este enlace covalente no polar, la densidad electrónica es simétrica con respecto a un plano perpendicular a la línea entre los dos núcleos. Esto es cierto para todas las moléculas diatómicas homo nucleares, tales como H2, O2, N2, F2 Y Cl2, porque los dos átomos idénticos tienen electronegatividades idénticas. Por lo que podemos decir: los enlaces covalentes en todas las moléculas diatómicas homo nucleares deben ser no polares.
Un enlace covalente polar, tal como el fluoruro de hidrógeno los pares electrónicos están compartidos desigualmente. El enlace H-F tiene algún grado de polaridad ya que H y F no son átomos idénticos y por lo tanto no atraen igualmente a los electrones. La electronegatividad del hidrógeno es 2,1 y la del flúor es de 4,0, claramente el átomo F con su mayor electronegatividad, atrae el par electrónico compartido mucho más fuertemente que H. La distribución asimétrica de la densidad electrónica está distorsionada en la dirección del átomo más electronegativo F.
Este pequeño desplazamiento de densidad electrónica deja a H algo positivo. El HF se considera una molécula diatómica heteronuclear, ya que contiene dos clases de átomo.
El término solubilidad pues, se utiliza tanto para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como para expresar cuantitativamente la concentración de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor máximo de entropía. Al proceso de interacción entre las moléculas del disolvente y las partículas del soluto para formar agregados se le llama solvatación y si el solvente es el agua, hidratación.
Clasificación de las soluciones
Por Su Estado y Por Su Concentración
Sólidas.- Solución No-Saturada; es aquella en donde la fase dispersa y la dispersante no están en equilibrio a una temperatura dada; es decir, ellas pueden admitir más soluto hasta alcanzar su grado de saturación.
Ej: a 0 ºC 100 g de agua disuelven 37,5 NaCl, es decir, a la temperatura dada, una disolución que contengan 20g NaCl en 100g de agua, es no saturada.
Líquidas.- Solución Saturada: en estas disoluciones hay un equilibrio entre la fase dispersa y el medio dispersante, ya que a la temperatura que se tome en consideración, el solvente no es capaz de disolver más soluto. Ej una disolución acuosa saturada de NaCl es aquella que contiene 37,5 disueltos en 100 g de agua 0 ºC.
Gaseosas.- Solución Sobre Saturada: representan un tipo de disolución inestable, ya que presenta disuelto más soluto que el permitido para la temperatura dada.
Para preparar este tipo de disoluciones se agrega soluto en exceso, a elevada temperatura y luego se enfría el sistema lentamente. Estas soluciones son inestables, ya que al añadir un cristal muy pequeño del soluto, el exceso existente precipita; de igual manera sucede con un cambio brusco de temperatura.
Existen entre otras, algunas técnicas que permiten llegar a obtener el producto deseado en el grado de pureza que proporcionan los diferentes métodos de síntesis, pero muchas veces ésta no es suficiente y se requiere efectuar procedimientos que permitan alcanzar un grado de pureza superior.
Para ello se emplean diversas técnicas o procedimientos, que en la mayoría de los casos no son de uso exclusivo para los propósitos de purificación, sino que en ocasiones se emplean también durante el mismo proceso de síntesis. Entre estos se encuentran la cristalización y recristalización, la destilación y la sublimación en sus diferentes variantes, así como el secado y deshidratación de sustancias.
En algunos casos se requieren procesos especiales de purificación, o de ultra purificación. Para ilustrarlos, haremos mención de la fusión por zonas, el cual es un ejemplo interesante de purificación especial basada en solubilidades no relacionadas con el concepto que habitualmente empleamos en el laboratorio químico.
Cristalización
Una de las cosas que más saltan a la vista en algunas sustancias como los minerales, diferenciándoles netamente de los seres orgánicos, es la propiedad que tienen de cristalizar, es decir, de adoptar formas poliédricas de una perfección geométrica admirable, en cuyo estado se designan con el nombre de cristales que según parece, es una consecuencia de la disposición simétrica de los átomos que componen las substancias; disposición que se ha comparado con la de los nudos de una red
Pero para que los átomos adopten esta disposición es indispensable que la sustancia se solidifique en determinadas condiciones. Así, hay ciertos minerales, entre ellos la sal común, que si están disueltos en agua cristalizan al solidificarse por evaporación de ésta, y hay otros, como el azufre o el bismuto, que forman cristales cuando, estando fundidos, pasan al estado sólido por enfriamiento. También se forman cristales por sublimación, esto es, por el paso del estado gaseoso al sólido sin mediar el estado líquido, como se observa en ciertos minerales de origen volcánico.
Recristalización
Es el procedimiento más empleado para la purificación de sustancias sólidas, en particular aquéllas que no forman hidratos. Sus fundamentos son los mismos de la cristalización simple, o sea, la dependencia del coeficiente de solubilidad de la sustancia con la temperatura. En esencia consiste en disolver la sustancia que se desea purificar en la mínima cantidad del disolvente caliente, agua por lo general, de forma de obtener una disolución saturada a alta temperatura. Posteriormente se enfría a la temperatura adecuada (para lo cual debe tenerse en cuenta la solubilidad de las posibles impurezas presentes), de modo que se produzca la precipitación o cristalización de la sustancia en cuestión con una mayor pureza. El procedimiento es muy efectivo cuando las solubilidades de la sustancia deseada y las impurezas son muy diferentes.
Para realizarla es necesario conocer los datos de solubilidad de la sustancia, para, a partir de ellos, estimar la cantidad de disolvente necesaria para disolver la masa de cristales a purificar. Una vez realizado este cálculo, se calienta el disolvente a la temperatura necesaria y se va agregando poco a poco y con agitación sobre el sólido a purificar, hasta que éste se disuelve totalmente. En este paso, se filtra en caliente la disolución y se deja enfriar lentamente el filtrado, con lo que se obtienen cristales grandes de mayor pureza.
Es evidente que el proceso de recristalizar una sustancia para purificarla va en detrimento de la cantidad de la misma que se obtiene, máxime cuando en ocasiones es necesario realizar más de una recristalización para lograr la pureza requerida
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