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INSTITUCIÓN
EDUCATIVA DISTRITAL TÉCNICO INDUSTRIAL Ciencia, Técnica y Valores
Humanos |
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PLAN DE CLASES |
UNIDAD N°3: TEMA N°1. SOLUCIONES
QUÍMICAS.
Indicadores de logros.
v Explica la importancia de las soluciones en los seres vivos.
v Determina la concentración de una solución empleando diferentes unidades
Competencias:
v
Identifica
los componentes de una solución y los tipos de soluciones que existen.
v
Reconoce
los factores que afectan la formación de soluciones.
1.
ACTIVIDAD
DE INICIO.
En una conversación Juan y
Jorge les plantean a sus amigos la siguiente situación acerca de la cantidad de
aguardiente, whisky o cerveza que debe consumir una misma persona para alcanzar
el mismo estado de embriaguez. Todos los presentes saben que el estado de
embriaguez se debe al alcohol que viene disuelto en estas bebidas, pero Jorge
afirma que, si se consume igual cantidad de cada tipo de bebida, se obtendrá un
estado similar de embriaguez. Sin embargo, Juan asevera que un vaso de cada una
de estas bebidas contiene diferente cantidad de alcohol y por tanto si se
ingieren, van a producir un estado de embriaguez diferente. Planteada la
situación anterior, ¿Cómo se mide la cantidad de alcohol que viene disuelto en una
bebida alcohólica? _______________________________________________________
¿Qué cantidad de alcohol posee un vaso de aguardiente, uno de cerveza y uno de whisky? ___________________________________________________________________________________
¿Cuántos vasos de cerveza
se deben tomar para obtener la misma cantidad de alcohol que recibe el cuerpo
al ingerir un vaso de aguardiente o uno de whisky?
___________________________________________________________________________________
2.
DESARROLLO.
Lee e interioriza los siguientes aspectos teóricos para argumentar en clase.
Una solución química es
la mezcla homogénea de una o más sustancias disueltas en otra de mayor
proporción. Está compuesta por solutos, que son las sustancias que se
disuelven, y solventes, que son las sustancias que disuelven los solutos. A
diferencia de las sustancias puras, una solución puede separarse en sus
componentes utilizando métodos fraccionamiento tales como la destilación, la
cromatografía y la cristalización.
Las soluciones químicas,
también llamadas disoluciones, pueden presentar los tres estados de la materia:
líquido, sólido y gaseoso. A su vez, sus solutos y solventes también pueden
estar en cualquier estado, dando lugar a distintos tipos de soluciones.
Al ser homogéneas, las
soluciones químicas presentan una sola fase. En otras palabras, no
se puede distinguir el soluto del solvente. Además, las sustancias polares solo
disuelven otras sustancias polares, mientras que las apolares disuelven a otras
apolares.
Tipos de soluciones
químicas
Soluciones químicas
según el grado de solubilidad
Las soluciones químicas se
pueden dividir según diferentes factores. Uno es el grado de solubilidad del
soluto en el solvente. En este sentido, tenemos:
- Las soluciones insaturadas,
las cuales se dividen en:
o
Soluciones
diluidas, que presentan
un porcentaje bajo de soluto respecto al solvente; y
o
Soluciones
concentradas, que
tienen un gran porcentaje de soluto en el solvente.
- Las soluciones saturadas,
que son aquellas que no admiten más soluto en el solvente. A partir de
este límite, la solución será heterogénea y presentará por lo menos dos
fases.
- Las soluciones
sobresaturadas, que son las que poseen más soluto de lo que admite el
solvente y, por lo tanto, se puede apreciar una mezcla heterogénea.
Pongamos como ejemplo un paquete de jugo
en polvo como soluto y agua como solvente. Si echamos un poco de jugo, la
concentración será tan baja que quedará diluido. En cambio, si ponemos todo el
jugo en el agua, la mezcla cambiará bastante de color, mostrando una solución
concentrada. ¿Y si echamos dos paquetes de jugo en polvo? La solución no
solamente se saturará, sino que puede sobresaturarse. En este caso, veríamos
parte del polvo al fondo del recipiente.
Dependiendo de la
temperatura y presión a la que se sometan los componentes, una solución
admitirá más o menos concentración de soluto sin saturarse. Por ejemplo, el
jugo concentrado en agua puede terminar sobresaturándose si la solución se
enfría demasiado.
A pesar de que las
soluciones químicas se suelen encontrar generalmente en estado líquido, también
se puede encontrar en estado gaseoso o sólido. Según el estado resultante, las
soluciones químicas pueden ser:
- Soluciones sólidas, en el que el estado resultante de
la solución química es una mezcla sólida.
- Soluciones líquidas, en el que el estado resultante de
la solución química es una mezcla líquida.
- Soluciones gaseosas, en el que el estado resultante de
la solución química es una mezcla gaseosa.
En todos los tipos de soluciones químicas, el soluto puede ser de
cualquier estado de agregación de la materia. Veamos algunos ejemplos:
- El hidrógeno, en su estado gaseoso, puede disolverse en paladio, en
su estado sólido. Esto resulta en una solución química sólida.
- La sal de mesa, en su estado sólido, se disuelve muy bien en agua
líquida. El resultado es una solución química líquida.
- El vapor de agua se disuelve en el aire, lo que da lugar a una
solución química gaseosa.
- El mercurio, en su estado líquido, se puede mezclar con algunos
metales sólidos como la plata, el oro o el estaño. Dependiendo de la
proporción de mercurio, la solución química será sólida (mercurio como
soluto) o líquida (mercurio como solvente).
Soluciones
químicas según el tipo de solvente utilizado
Por último, las soluciones químicas se pueden clasificar según el tipo
de solvente que se utilice:
- Soluciones acuosas, en
las que el solvente utilizado es el agua. Son el tipo más abundante de
soluciones químicas.
- Soluciones alcohólicas, las
cuales emplean alcoholes como solvente. Los más populares son el etanol y
metanol.
- Soluciones salinas, que
poseen sal y agua destilada como solvente de otros componentes. La mezcla
de sal en agua destilada se utiliza para fines médicos, pero también sirve
como solvente de glucosa y algunos polisacáridos.
- Aleaciones de metal, que
son mezclas homogéneas de dos metales en estado sólido. Algunos ejemplos
son el acero (hierro y carbono), el latón (cobre y zinc) o el oro blanco
(oro mezclado con níquel, plata o paladio, entre otros).
Factores que afectan a
las soluciones químicas.
¿Qué es la solubilidad?
En química, la solubilidad es la capacidad de
un cuerpo o de una sustancia determinada
(llamada soluto) de disolverse en un medio determinado
(llamado solvente); es decir, es la cantidad máxima de
un soluto que
un solvente puede recibir en determinadas condiciones ambientales.
El soluto es
la sustancia que se disuelve en un determinado solvente. Puede ser un sólido, un líquido o un gas. Por lo general, el
soluto se encuentra en menor cantidad que el solvente en una disolución.
El disolvente o
solvente es la sustancia en la que se disuelve un determinado soluto. Por lo
general, el solvente se encuentra en mayor cantidad que el soluto en una
disolución.
En principio, la
solubilidad de una sustancia depende de con cuál otra la estemos mezclando. A
grandes rasgos, las sustancias se clasifican en:
- Hidrosolubles. Son aquellas que pueden
disolverse más fácilmente (o del todo) en agua.
- Liposolubles. Son aquellas que pueden
disolverse más fácilmente en aceites.
Por otra parte, la
solubilidad de las sustancias depende de los siguientes factores:
Temperatura. La mayoría de los sólidos aumenta su solubilidad en agua al aumentar la temperatura, aunque existen algunas excepciones. También los compuestos orgánicos, por lo general, aumentan su solubilidad al aumentar la temperatura. Este aumento de solubilidad al aumentar la temperatura se debe a que aumentan las interacciones entre las partículas del soluto y el solvente, por lo que se pueden romper las fuerzas intermoleculares entre ellos. Por otra parte, los solutos gaseosos tienen un comportamiento distinto, pues al aumentar la temperatura aumenta su solubilidad en solventes orgánicos, pero disminuye en agua debido a que el gas tiende a escapar del líquido con el aumento de la temperatura.
Por ejemplo, un vaso de
agua disuelve una cantidad determinada de azúcar, hasta que el exceso empieza a
precipitarse en el fondo. Si calentamos dicho vaso de agua, notaremos cómo el
exceso empieza a desaparecer, aumentando la solubilidad del soluto en el
solvente.
Presión. La presión influye en la solubilidad de
los solutos gaseosos principalmente. Al aumentar la presión de un soluto
gaseoso, aumenta su solubilidad en un cierto solvente.
Naturaleza del soluto y el solvente. Las sustancias con la misma polaridad son solubles
entre sí, de lo que surge la frase: “semejante disuelve lo semejante”. Sin
embargo, cuando un soluto y un solvente tienen polaridades distintas, son
completamente insolubles entre sí, aunque siempre existe un rango de
polaridades intermedias en el que pueden ser parcialmente solubles un soluto y
un disolvente.
La polaridad es una propiedad de los compuestos químicos que
tienen la tendencia a separar las cargas eléctricas en su estructura.
Las moléculas polares
están constituidas por átomos cuya electronegatividad es muy diferente,
mientras que las moléculas apolares están formadas por átomos con igual electronegatividad.
Pero la polaridad de una
molécula también está determinada por la simetría de su estructura, por lo que
pueden existir moléculas formadas por átomos cuya electronegatividad es
diferente, pero están dispuestos de tal manera en la estructura molecular, que
se anulan sus dipolos y finalmente la molécula es apolar.
Agitación. Agitar o revolver las disoluciones
aumenta la solubilidad del soluto, pues contribuye a una mayor interacción
entre el soluto y el solvente.
3. ACTIVIDAD DE CIERRE.
1.
2. • Arcilla y arena. • Aceite y alcohol. • Bronce. • Agua y yodo. • Vinagre. • Esmog.
•Amalgama. •Oxígeno y vapor
de agua.
a)
¿Cuáles
son soluciones? Justifica.
b) Indica
los solutos y solventes para las soluciones.
c)
¿De
qué tipo son las soluciones?
2. Teniendo claro el concepto de solución elabora una actividad experimental donde prepares una solución de tres componentes: dos solutos y un solvente. (Señala cada componente y cómo lo llevarías a cabo)
1.
https://concepto.de/solubilidad/#ixzz8ctgudZAt
3.
https://concepto.de/solucion-quimica/
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