· SOLUCION
Una solución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias. La sustancia disuelta se denomina soluto y esta presente generalmente en pequeña cantidad en pequeña cantidad en comparación con la sustancia donde se disuelve denominada solvente. En cualquier discusión de soluciones, el primer requisito consiste en poder especificar sus composiciones, esto es, las cantidades relativas de los diversos componentes.
La concentración de una solución expresa la relación de la cantidad de soluto a la cantidad de solvente.
Las soluciones poseen una serie de propiedades que las caracterizan :
| 1. | Su composición química es variable. |
| 2. | Las propiedades químicas de los componentes de una solución no se alteran. |
| 3. | Las propiedades físicas de la solución son diferentes a las del solvente puro : la adición de un soluto a un solvente aumenta su punto de ebullición y disminuye su punto de congelación; la adición de un soluto a un solvente disminuye la presión de vapor de éste. |
· PRINCIPALES CLASES DE SOLUCIONES
| SOLUCIÓN | DISOLVENTE | SOLUTO | EJEMPLOS |
| Gaseosa | Gas | Gas | Aire |
| Liquida | Liquido | Liquido | Alcohol en agua |
| Liquida | Liquido | Gas | O2 en H2O |
| Liquida | Liquido | Sólido | NaCl en H2O |
· SOLUBILIDAD
La solubilidad es la cantidad máxima de un soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente a una determinada temperatura.
· Factores que afectan la solubilidad:
Los factores que afectan la solubilidad son:
a) Superficie de contacto: La interacción soluto-solvente aumenta cuando hay mayor superficie de contacto y el cuerpo se disuelve con más rapidez (pulverizando el soluto).
b) Agitación: Al agitar la solución se van separando las capas de disolución que se forman del soluto y nuevas moléculas del solvente continúan la disolución
c) Temperatura: Al aument6ar la temperatura se favorece el movimiento de las moléculas y hace que la energía de las partículas del sólido sea alta y puedan abandonar su superficie disolviéndose.
d) Presión: Esta influye en la solubilidad de gases y es directamente proporcional
· MODO DE EXPRESAR LAS CONCENTRACIONES
La concentración de las soluciones es la cantidad de soluto contenido en una cantidad determinada de solvente o solución. Los términos diluido o concentrado expresan concentraciones relativas. Para expresar con exactitud la concentración de las soluciones se usan sistemas como los siguientes:
a) Porcentaje peso a peso (% P/P): indica el peso de soluto por cada 100 unidades de peso de la solución.
b) Porcentaje volumen a volumen (% V/V): se refiere al volumen de soluto por cada 100 unidades de volumen de la solución.
c) Porcentaje peso a volumen (% P/V): indica el número de gramos de soluto que hay en cada 100 ml de solución.
d) Fracción molar (Xi): se define como la relación entre las moles de un componente y las moles totales presentes en la solución.
e) Molaridad ( M ): Es el número de moles de soluto contenido en un litro de solución. Una solución 3 molar (3 M ) es aquella que contiene tres moles de soluto por litro de solución.
f) Molalidad (m): Es el número de moles de soluto contenidos en un kilogramo de solvente. Una solución formada por 36.5 g de ácido clorhídrico, HCl , y 1000 g de agua es una solución 1 molal (1 m)
g) Normalidad (N): Es el número de equivalentes gramo de soluto contenidos en un litro de solución.
h) Formalidad (F): Es el cociente entre el número de pesos fórmula gramo (pfg) de soluto que hay por cada litro de solución. Peso fórmula gramo es sinónimo de peso molecular. La molaridad (M) y la formalidad (F) de una solución son numéricamente iguales, pero la unidad formalidad suele preferirse cuando el soluto no tiene un peso molecular definido, ejemplo: en los sólidos iónicos.
· SOLUCIONES DE ELECTROLITOS
Electrolitos:
Son sustancias que confieren a una solución la capacidad de conducir la corriente eléctrica. Las sustancias buenas conductoras de la electricidad se llaman electrolitos fuertes y las que conducen la electricidad en mínima cantidad son electrolitos débiles.
Electrolisis:
Son las transformaciones químicas que producen la corriente eléctrica a su paso por las soluciones de electrolitos.
Al pasar la corriente eléctrica, las sales, los ácidos y las bases se ionizan.
El símbolo [ ] indica la concentración molar
· POTENCIAL DE HIDROGENACIÓN O pH
El pH de una solución acuosa es igual al logaritmo negativo de la concentración de iones H+ expresado en moles por litro
Escala de pH;
· INDICADORES
Son sustancias que pueden utilizarse en formas de solución o impregnadas en papeles especiales y que cambian de color según el grado del pH
| INDICADOR | MEDIO ÁCIDO | MEDIO BÁSICO |
| Fenoftaleina | incoloro | rojo |
| Tornasol | rojo | azul |
| Rojo congo | azul | rojo |
| Alizarina | amarillo | rojo naranja |
· COLOIDES
Los coloides son mezclas intermedias entre las soluciones y las mezclas propiamente dichas; sus partículas son de tamaño mayor que el de las soluciones ( 10 a 10.000 Aº se llaman micelas).
Los componentes de un coloide se denominan fase dispersa y medio dispersante. Según la afinidad de los coloides por la fase dispersante se clasifican en liófilos si tienen afinidad y liófobos si no hay afinidad entre la sustancia y el medio.
Clase de coloides según el estado físico
| NOMBRE | EJEMPLOS | FASE DISPERSA | MEDIO DISPERSANTE |
| Aerosol sólido | Polvo en el aire | Sólido | Gas |
| Geles | Gelatinas, tinta, clara de huevo | Sólido | Liquido |
| Aerosol liquido | Niebla | Liquido | Gas |
| Emulsión | leche, mayonesa | Liquido | Liquido |
| Emulsión sólida | Pinturas, queso | Liquido | Sólido |
| Espuma | Nubes, esquemas | Gas | Liquido |
| Espuma sólida | Piedra pómez | Gas | Sólido |
- PROPIEDADES DE LOS COLOIDES
Las propiedades de los coloides son:
- Movimiento browniano: Se observa en un coloide al ultramicroscopio, y se caracteriza por un movimiento de partículas rápido, caótico y continuo; esto se debe al choque de las partículas dispersas con las del medio.
- Efecto de Tyndall Es una propiedad óptica de los coloides y consiste en la difracción de los rayos de luz que pasan a través de un coloide. Esto no ocurre en otras sustancias.
Adsorción: Los coloides son excelentes adsorbentes debido al tamaño pequeño de las partículas y a la superficie grande. Carga eléctrica : Las partículas presentan cargas eléctricas positivas o negativas. Si se trasladan al mismo tiempo hacia el polo positivo se denomina anaforesis; si ocurre el movimiento hacia el polo negativo, cataforesis.
TEORÍAS ÁCIDO - BASE
En el siglo XVII, el escritor irlandés y químico amateur Robert Boyle primero denominó las substancias como ácidos o bases (llamó a las bases alcalis) de acuerdo a las siguientes características:
Los Ácidos tienen un sabor ácido,corroen el metal, cambian el litmus tornasol (una tinta extraída de los líquenes) a rojo, y se vuelven menos ácidos cuando se mezclan con las bases.
Las Bases son resbaladizas, cambian el litmus a azul, y se vuelven menos básicas cuando se mezclan con ácidos.
Aunque Boyle y otros trataron de explicar por qué los ácidos y las bases se comportan de tal manera, la primera definición razonable de los ácidos y las bases no sería propuesta hasta 200 años después.
A finales de 1800, el científico sueco Svante Arrhenius propuso que el agua puede disolver muchos compuestos separándolos en sus iones individuales. Arrhenius sugirió que los ácidos son compuestos que contienen hidrógeno y pueden disolverse en el agua para soltar iones de hidrógeno a la solución. Por ejemplo, el ácido clorhídrico (HCl) se disuelve en el agua de la siguiente manera:
| HCl | H2O  | H+(aq) | + | Cl-(aq) |
Arrhenius definió las bases como substancias que se disuelven en el agua para soltar iones de hidróxido (OH-) a la solución. Por ejemplo, una base típica de acuerdo a la definición de Arrhenius es el hidróxido de sodio (NaOH):
| NaOH | H2O | Na+(aq) | + | OH-(aq) |
La definición de los ácidos y las bases de Arrhenius explica un sinnúmero de cosas. La teoría de Arrhenius explica el por qué todos los ácidos tienen propiedades similares (y de la misma manera por qué todas las bases son similares). Por que todos los ácidos sueltan H+ ia la solución (y todas las bases sueltan OH-). La definición de Arrhenius también explica la observación de Boyle que los ácidos y las bases se neutralizan entre ellos. Esta idea, que una base puede debilitar un ácido, y vice versa, es llamada NEUTRALIZACIÓN.
PROPIEDADES FÍSICO QUÍMICAS DE LA MATERIA
Las propiedades físicas son aquellas que se pueden medir, sin que se afecte la composición o identidad de la sustancia. Podemos poner como ejemplo, el punto de fusión (ejemplo del agua). También existen las propiedades Químicas, las cuales se observan cuando una sustancia sufre un cambio químico, es decir, en su estructura interna, transformándose en otra sustancia, dichos cambios químicos, son generalmente irreversibles. (Ejemplo formación de agua, huevo cocido, madera quemada).
Otro grupo de propiedades que caracterizan la materia son las Extensivas e Intensivas, las propiedades Extensivas se caracterizan porque dependen de la cantidad de materia presente. La masa es una propiedad Extensiva, mas materia significa mas masa, además, las propiedades Extensivas se pueden sumar (son aditivas), el Volumen también lo es.
Las propiedades Intensivas, no dependen de la cantidad de masa, además, no son aditivas, tenemos un ejemplo, la densidad, esta no cambia con la cantidad de materia, la temperatura también es una propiedad intensiva.
· Logaritmo
Exponente a que es necesario elevar una cantidad positiva para que resulte un número determinado.
· PROPIEDADES DE LOS LOGARITMOS
Son de importancia las siguientes propiedades de los logaritmos:
1) LA BASE DE UN SISTEMA DE LOGARITMOS NO PUEDE SER NEGATIVA.
Por que si fuera negativa, sus potencias pares serían positivas y las impares negativas, y tendríamos una serie de números alternativamente positivos y negativos y por tanto, habría números positivos que no yendrían logaritmo.
2) LOS NÚMEROS NEGATIVOS NO TIENEN LOGARITMO.
Por que siendo la base positiva, todas sus potenciasl, ya sean pares o impares, son positivas y nunca negativas.
3) EN TODO SISTEMA DE LOGARITMOS,
EL LOGARITMO De la base es 1, porque siendo b la base, tendremos:
b1 =b log b =1
4) EN TODO EL SISTEMA EL LOGARITMO DE 1
Es cero, por que siendo b la base tendremos:
b0 =1 log 1 =0
5) LOS NUMEROS MAYORES DE 1 TIENEN LOGARITMO POSITIVO
Por que siendo log 1= 0, los logaritmos de los números mayores que 1 serán mayores que cero; luego, serán positivos.
6) LOS NUMEROS MENORES QUE 1 TIENEN LOGARITMO NEGATIVO
Porque siendo log 1= 0 los logaritmos de los números menores que 1 serán menores que cero; luego, serán negativos.
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