Fundamentos de Química: Espectrografía, Concepto de Mol y Propiedades de las Soluciones

Los Espectrógrafos

En los espectrógrafos se aceleran los isótopos cargados con un campo eléctrico hasta adquirir una determinada energía. Después, se introducen en un espacio en el que existe un campo magnético perpendicular a la velocidad de los iones y estos se separan según sus masas. Midiendo los radios de las trayectorias descritas, podemos determinar su masa (si conocemos su carga).

El Mol

1 MOL = cantidad de sustancia que reúne un número de partículas igual al número de átomos que hay en 12 g de ¹²C.

Disoluciones (Soluciones)

Las soluciones están en los tres estados de la materia: sólida, líquida y gaseosa.

• Disolvente: es el componente que en la mezcla no cambia de estado.
• Soluto: es el componente que cambia de estado.

Tipos de Soluciones

Soluciones Gaseosas

Las gaseosas se forman con:

• Disolvente: gas.
• Soluto: gas, líquido o sólido.

Otras consideraciones importantes:

• El que está en menor proporción es el soluto.
• El aire es una disolución gaseosa.
• La niebla es una solución gaseosa.
• Solución (Sólido - Gas): el humo, compuesto por pequeñas partículas que se dispersan en la atmósfera.

Soluciones Líquidas

• Disolvente: líquido.
• Soluto:
  • Gas.
  • Líquido (ejemplo: agua y alcohol).
  • Sólido (ejemplo: azúcar y agua).

Soluciones Sólidas

• Disolvente: sólido.
• Soluto:
  • Gas (ejemplo: paladio, níquel).
  • Líquido: amalgamas (mercurio líquido).
  • Sólido: son todas las aleaciones (ejemplo: el bronce es una aleación sólida).

Solubilidad

La solubilidad es la cantidad máxima de soluto que se puede disolver o dispersar en una determinada cantidad de solvente.

• Solución Saturada: es la que va a contener el máximo de soluto a una temperatura (T°) dada.
• Soluciones Diluidas: son las que contienen menor cantidad de soluto que el máximo posible.
• Solución Sobresaturada: son las que contienen mayor cantidad de soluto que a la temperatura (T°) dada.

La solubilidad depende de varios factores: la temperatura, la naturaleza del soluto y solvente, y el grado de división de la materia.

Unidades de Concentración

• % peso/peso (% p/p): gramos de soluto que hay en 100 g de solución.
• % peso/volumen (% p/v): gramos de soluto que hay en 100 ml de solución.
• % volumen/volumen (% v/v): ml de soluto que hay en 100 ml de solución.
• Molaridad (M): número de moles de soluto en 1000 ml de solución.
• Normalidad (N): indica el número de equivalentes de soluto en 1000 ml de solución.
• Molalidad (m): número de moles de soluto en 1000 g de solvente.
• Fracción Molar: número de moles de soluto / número total de moles en la solución.

Reactivo Limitante

El reactivo limitante es el que se consume primero, es decir, el que está en menor proporción estequiométrica.

Ejercicios de Aplicación

Ejercicio 1

Au (Oro): Peso atómico = 197.

Ejercicio 2

¿Cuántos átomos hay en 15 g de Al (Aluminio)?

Peso atómico del Al: 27.