1. REALIZAR UN RESUMEN DE LA TEMATICA
2, REALIZAR LOS EJERCICOS Y PRESENTARLOS EN EL CUADERNO DE TRABAJO
3.VER EL VIDEO Y HACER UN ENSAYO DE LO ENTENDIDO.
Ley de los gases Ideales
Según la teoría atómica las moléculas pueden tener o no cierta libertad de movimientos en el espacio; estos grados de libertad microscópicos están asociados con el concepto de orden macroscópico. Las libertad de movimiento de las moléculas de un sólido está restringida a pequeñas vibraciones; en cambio, las moléculas de un gas se mueven aleatoriamente, y sólo están limitadas por las paredes del recipiente que las contiene.
Se han desarrollado leyes empíricas que relacionan las variables macroscópicas en base a las experiencias en laboratorio realizadas. En los gases ideales, estas variables incluyen la presión (p), el volumen (V) y la temperatura (T).
La ley de Boyle - Mariotte relaciona inversamente las proporciones de volumen y presión de un gas, manteniendo la temperatura constante: P1. V1 = P2 . V2
La ley de Gay-Lussac afirma que el volumen de un gas, a presión constante, es directamente proporcional a la temperatura absoluta: 
*
La ley de Charles sostiene que, a volumen constante, la presión de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta del sistema: 
*
* En ambos casos la temperatura se mide en kelvin (273 ºK = 0ºC) ya que no podemos dividir por cero, no existe resultado.
De las tres se deduce la ley universal de los gases:
Teoría Cinética de los Gases
El comportamiento de los gases, enunciadas mediante las leyes anteriormente descriptas, pudo explicarse satisfactoriamente admitiendo la existencia del átomo.
El volumen de un gas: refleja simplemente la distribución de posiciones de las moléculas que lo componen. Más exactamente, la variable macroscópica V representa el espacio disponible para el movimiento de una molécula.
La presión de un gas, que puede medirse con manómetros situados en las paredes del recipiente, registra el cambio medio de momento lineal que experimentan las moléculas al chocar contra las paredes y rebotar en ellas.
La temperatura del gas es proporcional a la energía cinética media de las moléculas, por lo que depende del cuadrado de su velocidad.
La reducción de las variables macroscópicas a variables mecánicas como la posición, velocidad, momento lineal o energía cinética de las moléculas, que pueden relacionarse a través de las leyes de la mecánica de Newton, debería de proporcionar todas las leyes empíricas de los gases. En general, esto resulta ser cierto.
La teoría física que relaciona las propiedades de los gases con la mecánica clásica se denomina teoría cinética de los gases. Además de proporcionar una base para la ecuación de estado del gas ideal. La teoría cinética también puede emplearse para predecir muchas otras propiedades de los gases, entre ellas la distribución estadística de las velocidades moleculares y las propiedades de transporte como la conductividad térmica, el coeficiente de difusión o la viscosidad.
Densidad de un gas
En un determinado volumen las moléculas de gas ocupan cierto espacio. Si aumenta el volumen (imaginemos un globo lleno de aire al que lo exponemos al calor aumentando su temperatura), la cantidad de moléculas (al tener mayor espacio) se 
distribuirán de manera que encontremos menor cantidad en el mismo volumen anterior. Podemos medir la cantidad de materia, ese número de moléculas, mediante una magnitud denominada masa. La cantidad de moléculas, la masa, no varía al aumentar o disminuir (como en este caso) el volumen, lo que cambia es la relación masa - volumen. Esa relación se denomina densidad (d). La densidad es inversamente proporcional al volumen (al aumentar al doble el volumen , manteniendo constante la masa, la densidad disminuye a la mitad) pero directamente proporcional a la masa (si aumentamos al doble la masa, en un mismo volumen, aumenta al doble la densidad).
Ley de los Gases Generalizada
Como consecuencia de la hipótesis de Avogadro puede considerarse una generalización de la ley de los gases. Si el volumen molar (volumen que ocupa un mol de molécula de gas) es el mismo para todos los gases en CNPT, entonces podemos considerar que el mismo para todos los gases ideales a cualquier temperatura y presión que se someta al sistema. Esto es cierto por que las leyes que gobiernan los cambios de volumen de los gases con variaciones de temperatura y presión son las mismas para todos los gases ideales. Estamos relacionando proporcionalmente el número de moles (n), el volumen, la presión y la temperatura: P.V ~ n T. Para establecer una igualdad debemos añadir una constante (R) quedando:
P.V = n . R . T
El valor de R podemos calcularlo a partir del volumen molar en CNPT:
Por definición n (número de moles) se calcula dividiendo la masa de un gas por el Mr (la masa molecular relativa del mismo).
Que es otra forma de expresar la ley general de gases ideales.
EJERCICIOS DE GASES
- Un gas ideal ocupa un volumen de 11,2 litros a 0,863 atm. Si se mantiene constante la temperatura. ¿A qué presión deberá estar sometido para ocupar 15 litros?
- Hemos recogido un gas ideal a una presión de 750 mm Hg y ocupa un volumen de 250 cc. ¿Qué volumen ocuparía si se comprime hasta 1 atm. a temperatura constante?
- Una cierta cantidad de gas ocupa 3,6 litros a la presión de 1 atm. ¿Cuál será su volumen a la presión de 2,5 atm. si se mantiene constante la temperatura?
- Un gas ocupa un volumen de 3,6 litros a 27ºC y 2 atm. de presión. ¿Qué volumen ocupará si, manteniendo constante la presión, se calienta a 127ºC?
- En un recipiente de 5 litros se encierra un gas y se mide su temperatura, 28ºC y 752 mmHg. Si el recipiente se calienta hasta 50ºC, ¿Cuánto valdrá la presión?
- En un recipiente rígido se introduce una cierta cantidad de gas y se calienta hasta 514 K encontrándose que la presión vale 1,56 atm. Si el recipiente se enfría hasta que la presión sea de 800 mmHg. ¿Qué marcará el termómetro?
- Una cierta cantidad de gas se introduce en un globo de 50 cc. y se calienta hasta que el termómetro marca 25ºC y el barómetro 770 mmHg. Si el globo se calienta hasta que la nueva presión sea de 1,2 atm. y la temperatura de 80ºC ¿Qué volumen tendrá el globo?
- Un gas ocupa 11cm3 a la presión de 912 mmHg y a la temperatura de 300K. ¿Qué presión ejercerá cuando su volumen sea de 22cm3 y la temperatura 227ºC?.
- Una masa de gas ocupa 0.963 litros a 23ºC y 0,969 atm. ¿Cuál será el volumen de dicho gas en condiciones normales?
- ¿Qué presión debe tener un gas para que 2 moles de él a 0ºC ocupen un volumen de 10 litros?.
- Calcular la densidad del anhídrido carbónico en condiciones normales. Pat: C=12, 0=16.
SOLUCIONES
1. OBSERVAR EL VIDEO Y HACER CUADRO COMPARATIVO DE LAS DIFERENTES TIPOS DE SOLUCIONES
2. REALIZAR RESUMEN DE LA TEMATICA SEGUN LO QUE SE VAYA VIENDO EN CLASE
3. REALIZAR LOS EJERCICIOS PROPUESTOS
INTRODUCCIÓN
Una solución es una mezcla homogénea de dos o mas 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 diluida o concentrada 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.
Xsto + Xste = 1
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.
EJEMPLO:
* Cuántos gramos de AgNO3 , se necesitan para preparar 100 cm3 de solución 1M?
Previamente sabemos que:
| El peso molecular de AgNO3 es: | 170 g | = | masa de 1 mol AgNO3 | y que |
| 100 de H20 cm3 | equivalen | a | 100 ml. H20 |
Usando la definición de molalidad , se tiene que en una solución 1M hay 1 mol de AgNO3 por cada Litro (1000 ml ) de H2O (solvente) es decir:
Utilizando este factor de conversión y los datos anteriores tenemos que:
Se necesitan 17 g de AgNO3 para preparar una solución 1 M
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)
EJEMPLO:
* Cuántos gramos de AgNO3 , se necesitan para preparar 100 cm3 de solución 1m?
Previamente sabemos que:
| El peso molecular de AgNO3 es: | 170 g | = | masa de 1 mol AgNO3 | y que |
| 100 de H20 cm3 | equivalen | a | 100 gr. H20 |
Usando la definición de molalidad , se tiene que en una solución 1m hay 1 mol de AgNO3 por cada kg (1000 g ) de H2O (solvente) es decir:
Utilizando este factor de conversión y los datos anteriores tenemos que:
Se necesitan 17 g de AgNO3 para preparar una solución 1 m, observe que debido a que la densidad del agua es 1.0 g/ml la molaridad y la molalidad del AgNO3 es la misma
g) Normalidad (N): Es el número de equivalentes gramo de soluto contenidos en un litro de solución.
EJEMPLO:
* Cuántos gramos de AgNO3 , se necesitan para preparar 100 cm3 de solución 1N?
Previamente sabemos que:
| El peso molecular de AgNO3 es: | 170 g | = | masa de 1 mol AgNO3 | y que |
| 100 de H20 cm3 | equivalen | a | 100 gr. H20 |
Usando la definición de molalidad , se tiene que en una solución 1N hay 1 mol de AgNO3 por cada kg (1000 g ) de H2O (solvente) es decir:
Utilizando este factor de conversión y los datos anteriores tenemos que:
El peso equivalente de un compuesto se calcula dividiendo el peso molecular del compuesto por su carga total positiva o negativa.
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.
EJEMPLOS:
| NaCl | → | Na+ | + | Cl- |
| CaSO4 | → | Ca+2 | + | SO4-2 |
| HCl | → | H+ | + | Cl- |
| AgNO3 | → | Ag+ | + | NO3- |
| NaOH | → | Na+ | + | OH- |
Los iones positivos van al polo negativo o cátodo y los negativos al polo positivo o ánodo.
PRODUCTO IÓNICO DEL H2O
El H2O es un electrolito débil. Se disocia así:
| H2O |  | H + | + | OH- |
La constante de equilibrio para la disociación del H2O es :
El símbolo [ ] indica la concentración molar
| Keq [H2O] | = | [H + ] | + | [OH-]. |
La concentración del agua sin disociar es elevada y se puede considerar constante.
Valor del producto iónico del H2O( 10-14 moles/litro).
En el agua pura el número de iones H+ y OH- es igual. Experimentalmente se ha demostrado que un litro de agua contiene una diez millonésima del numero H+ e igual de OH-; esto se expresa como 10-7 por tanto, la concentración molar de H+ se expresa asi
[H + ]= 10-7 moles/litro y [OH-] = 10-7; entonces; [H2O] = 10-7 moles / litro [H2O] = 10-14 moles/litro.
Si se conoce la concentración de uno de los iones del H2O se puede calcular la del otro.
EJEMPLO:
Si se agrega un ácido al agua hasta que la concentración del H+ sea de 1 x 104 moles / litro, podemos determinar la concentración de los iones OH-; la presencia del ácido no modifica el producto iónico de H2O:
[H2O] | = | [H + ] | [OH-] = | 10-14 de donde |
Si se añade una base (NaOH) al H2O hasta que la concentración de iones OH- sea 0.00001 moles/ litro ( 1 X 10-5); se puede calcular la concentración de iones H+.
[H2O] | = | [H + ] | [OH-] = | 10-14 de donde; |
[H + ]10-5 | = | 10-14; entonces; | |
| |||
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;
El pOH es igual al logaritmo negativo de la concentración molar de iones OH. Calcular el pH del agua pura
 | Log 1.0 x 107 | Log 1.0 | + | log 107 | = | 0 + 7 = 7 |
el pH del agua es 7
EJEMPLO:
Cuál es el pH de una solución de 0.0020 M de HCl?
Log 5 + log 102 = 0.7 + 2 = 2.7
Respuesta: el pH de la solución es de 2.7
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. EJEMPLO: el carbón activado tiene gran adsorción, por tanto, se usa en los extractores de olores; esta propiedad se usa también en cromatografía.
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.
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