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Una disolución es una mescla homogénea entre dos o mas sustancias que están constituidas por insoluto y un disolvente.
Disolución Insaturada: Son las que contienen menor cantidad de soluto de la que es capas de disolver a una temperatura determinada.
Disolución Saturada: Es cuando contienen la máxima cantidad de soluto de la que es capaz de disolver a una temperatura determinada.
Disolución sobresaturada: Es cuando contiene mayor cantidad de soluto de la que puede disolver a una temperatura determinada

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 “El agua, una sustancia tan común como sorprendente”  

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 “El agua, una sustancia tan común como sorprendente”  

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La estructura molecular del agua: Esta compuesta por dos átomos de hidrógeno que se encuentran unidos a un átomo de oxígeno, ambos del mismo lado, dándole a la molécula una forma en V, con un ángulo de 104.5 grados entre los enlaces O-H.

Esta geometría se determina por el ordenamiento de los pares electrónicos en la molécula ya que existe un total de 8 electrones de valencia o “exteriores” en el agua; de estos electrones, dos pares corresponden a enlaces oxígeno-hidrógeno mientras que los otros dos pares no participan en los enlaces y se consideran como  pares de electrones “libres” o “no compartidos” del oxígeno.
Los puentes de hidrógeno en el agua:   Por su estructura, el agua es un compuesto prototípico para la formación de los llamados puentes o enlaces de hidrógeno. En un puente de hidrógeno, dos átomos con cargas parciales negativas interactúan, atrayéndose de manera indirecta a través de un átomo de hidrógeno de carga parcial positiva.
La disolución de iones y de compuestos polares:  La polaridad de la molécula de H2O le permite tener interacciones de tipo electrostático con muchas otras especies químicas que tengan algún grado de polaridad; o bien, con cargas eléctricas netas en sus átomos. Tal es el caso de los compuestos iónicos., además de que la capacidad del H2O para interactuar fuertemente con los aniones y cationes hace posible que muchos compuestos iónicos puedan disolverse en el agua,  lo que hace posibilitan el hecho de que muchos compuestos puedan mantenerse en difusión libre en una solución acuosa.
El agua en el estado sólido:  En el estado sólido, en el cual las moléculas prácticamente carecen de movimientos de traslación y rotación, el agua es capaz de agregarse formando puentes de hidrógeno permanentes. Existen once formas cristalinas o fases sólidas diferentes para el agua.  Éstas difieren entre sí por la manera particular como las moléculas se empaquetan en el espacio para formar un sólido.
Propiedades térmicas del agua:  La capacidad calorífica es la cantidad de energía en forma de calor que se requiere para elevar en un grado centígrado la temperatura de una sustancia
Tensión superficial:  Las moléculas de agua que se hallan en la frontera o interfaz entre una fase líquida y una fase gaseosa como el aire, no tienen la misma oportunidad de formar puentes de hidrógeno que las moléculas que se encuentran dentro del líquido y que están completamente rodeadas por otras moléculas de H2O. Por lo que al minimizar el área superficial se minimiza el número de moléculas con interacciones “faltantes”. Esta tendencia a reducir el área, deriva en una tensión en la interfaz líquido-gas conocida como tensión superficial.
La hidratación de las proteínas:  En general, las proteínas tienen una estructura tridimensional compleja que suele incluir sitios de reconocimiento de otras moléculas, así como “sitios activos” donde se realizan las transformaciones químicas. Las moléculas de agua juegan un papel esencial en la complicada estructura de estas macromoléculas. Gracias a su capacidad de formar enlaces de hidrógeno, el agua  En general, las proteínas tienen una estructura tridimensional compleja que suele incluir sitios de reconocimiento de otras moléculas, así como “sitios activos” donde se realizan las transformaciones químicas. Las moléculas de agua juegan un papel esencial en la complicada estructura de estas macromoléculas. Gracias a su capacidad de formar enlaces de hidrógeno, el agua

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Ejemplos de disoluciones comerciales utilizadas en casa

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Ejemplos de disoluciones comerciales utilizadas en casa

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1. H ₂ O ₂ (agua oxigenada):

Disolvente: 96.5%
Soluto: 3.5%
2. Vinagre:
Disolvente: 95%
Soluto: 5%
3. Cloro de uso domestico:
Disolvente: 93%
Soluto: 7%
4. Jabón de trastes:
Disolvente: 70%
Soluto: 30%
5. Gel antibacterial:
Disolvente: 30%
Soluto: 70% alcohol
6. Perfume Tous moments
Disolvente: 79%
Soluto: 21%
7. Aerosol de limpieza
Disolvente: 60%
Soluto: 40%
8.  Zumo de manzana
Disolvente: 25%
Soluto: 75%
9. Suplemento de vitamina C
Disolvente: 50%
Soluto: 50%
10. Merthiolate
Disolvente: 98.67%
Soluto: 1.33%

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La solvatación es el proceso de interacción entre las moléculas de un solvente y las de un soluto formando agregados. Algunos de estos agregados son estables y tienen un número determinado de moléculas de solvente y otras no.

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Comportamiento de la molécula agua como disolvente

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Comportamiento de la molécula agua como disolvente

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El elevado momento dipolar del agua y su facilidad para formar puentes de hidrógeno hacen que el agua sea un excelente disolvente. Una molécula o ión es soluble en agua si puede interaccionar con las moléculas de la misma mediante puentes de hidrógeno o interacciones del tipo ión-dipolo.
Con aniones que tengan átomos de oxígeno (CO₃ ²⁻, SO₄ ²⁻, NO ⁻) pueden formar puentes de hidrógeno, dado que el oxígeno actúa como aceptor de los mismos. Además, hay que tener en cuenta la atracción del anión sobre el dipolo del agua. Lo mismo ocurre con Cl⁻ o F⁻, que tienen pares de electrones solitarios y que pueden actuar como aceptores de puentes de hidrógeno. Por su parte, los cationes como el Na⁺, el K⁺, el Ca⁺⁺ o el Mg⁺⁺ se rodean de moléculas de agua a las que unen mediante interacciones del tipo ión dipolo; los átomos de oxígeno se orientan hacia el catión.

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El enlace o “puente” de hidrógeno es un tipo de enlace muy particular. Es un tipo específico de interacción polar que se establece entre dos átomos significativamente electronegativos, generalmente O o N, y un átomo de H, unido covalentemente a uno de los dos átomos electronegativos.
Tipos:
° Dador: Un enlace O-H está muy polarizado por la elevada electronegatividad del oxígeno y por el hecho de que el único protón del núcleo del hidrógeno atrae débilmente a los electrones del enlace. Así, se estima que la carga positiva sobre el hidrógeno es de 0,4 unidades.

° Aceptor: El aceptor del hidrógeno va a ser un átomo electronegativo (otra vez oxígeno o nitrógeno) pero con una peculiaridad: el hidrógeno se va a unir a un orbital ocupado por dos electrones solitarios. Estos orbitales tienen una densidad de carga negativa alta, y por consiguiente se pueden unir a la carga positiva del hidrógeno.

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La división desigual de electrones le brinda a la molécula de agua una carga levemente negativa cerca de su átomo de oxígeno y una carga ligeramente positiva cerca de sus átomos de hidrógeno. Cuando una molécula neutra tiene un área positiva en un extremo y un área negativa en la otra, es una molécula polar.

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3.        En un análisis del agua se obtuvieron resultados siguientes, escribe su nombre en la columna correspondiente.

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1.        El ácido bromhídrico en disolución acuosa es un ácido fuerte, altamente corrosivo y reacciona violentamente con el hidróxido de potasio. Escribe la fórmula de las sustancias mencionadas

-          Ácido bromhídrico: HBr

-          Hidróxido de potasio: KOH

KOH + HBr → KBr + HOH

2.       En una laguna se determinaron cantidades elevadas de nitratos y fosfatos que producen el crecimiento inusual de algas. En un análisis dio positiva la prueba para los iones K+ , Pb4+ y Hg2+. Escribe las fórmulas y los nombres de las sales que se pueden formar con los aniones mencionados.

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1.  En la Figura 3.12 marca con color azul las fuerzas intramoleculares y con color verde las fuerzas intermoleculares:

2.    El etilenglicol es un líquido higroscópico y miscible con muchos disolventes polares, como el agua, el alcohol, acetonas y éteres de glicol. Aunque cuando se encuentra en solventes no polares, su solubilidad es baja; como por ejemplo en el benceno, cloroformo, dicloroetano, etc.

3.       Indica cuál de las sustancias siguientes será soluble en agua por medio de la solvatación.

-          HF

4.       En la disolución de un compuesto iónico en agua, los cationes se rodean de:

-          Moléculas de agua por su carga parcial negativa

5.      Explica qué significa “Lo semejante disuelve lo semejante”:

-          Que, por ejemplo, el agua al ser una molécula polar solo puede disolver compuestos polares (sal, azúcar, café, etc). Entonces las sustancias que tienen enlaces covalentes no polares no serán disueltas en agua, como es el caso del aceite, gasolina, tíner, aguarrás, entre otras.

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1.        ¿Qué tipo de uniones son más fuertes ¿los enlaces covalentes o las interacciones “puentes de hidrógeno”? ¿Por qué?

-          Los enlaces covalentes polares son mas fuertes que los puentes de hidrógeno, ya que, el enlace covalente se da entre átomos (interatómico), en cambio, el puente de hidrógeno se da entre moléculas (intermolecular). Entonces, los enlaces que son interatómicos son más fuertes que los intermoleculares, debido a la energía y carga que tienen los átomos en particular, además, es importante mantener los átomos unidos para que las moléculas también sigan unidas.

2.       ¿Cuál es la propiedad del agua que le permite disolver diferentes sustancias?

-          La polaridad, el agua es considerada un disolvente universal, ya que es el líquido que más sustancias disuelve, lo que tiene que ver con que es una molécula polar. Esta capacidad se debe a su capacidad de formar puentes de hidrógeno con otras sustancias.

3.       ¿Cómo se disuelve el cloruro de sodio en el agua?

-          El cloruro de sodio (NaCl) es de hecho la unión de un ion Na⁺ y de un ion Cl- que se atraen mutuamente bajo el efecto de la atracción electrostática. Las moléculas de agua son eléctricamente neutras pero su geometría las hace polarizables, esta propiedad hace que los iones de Na⁺ y de Cl⁻ se separen bajo la atracción más fuerte de las moléculas de agua. Notemos que la orientación de las moléculas no es la misma si ellas atraen a un ion de Na⁺ o un ion de Cl⁻. Este proceso se continua hasta que la sal es totalmente disuelta.

4.       Para preparar un encurtido se requiere salmuera al 5% ¿Qué significa esta concentración?

-         Que, por cada 100 partes, 5 debe de ser el solito (la sal)
Es decir, en la solución de la salmuera, el 95% de esta debe de ser del disolvente (agua) y el 5% restante debe de ser el soluto (la sal)

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LECCIÓN  INTERACTIVA" Unidades de concentración " (PREGUNTAS)

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LECCIÓN  INTERACTIVA" Unidades de concentración " (PREGUNTAS)

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¿Qué es y cómo se calcula la concentración de una disolución?
Una disolución es una mezcla homogénea de una o más sustancias.
Hay varias maneras de expresar la concentración de las disoluciones cuantitativamente, de acuerdo con el uso que se vaya a dar a las mismas.

Mediante la Formula de Masa- Volumen:
Esta expresa la masa de soluto que está disuelta en 100 partes  de volumen de disolución.
( La formula se encuentra representada en la imagen adjuntada)
Como primer paso sustituimos la representación, con los valores que tenemos. Posteriormente realizamos la operación y así obtendremos nuestro resultado.

Mediante la Formula de Masa- Masa:
Este expresa de igual forma la masa de soluto que está disuelta en 100 partes de volumen de disolución.
( La formula se encuentra representada en la imagen adjuntada)
Principalmente sustituimos los valores determinados y por ultimo realizamos  las operaciones aritméticas correspondientes.

Mediante la Formula Volumen- Volumen:
Se determina que tiene el mismo fin que las dos formulas anteriores.
( La formula se encuentra representada en la imagen adjuntada)
En este caso se expresa como la cantidad de volumen de soluto por cada cien unidades de disolución.
Igualmente  sustituimos los valores y realizamos las operaciones correspondientes.

*  OTRAS UNIDADES DE CONCENTRACIÓN*

Partes por millón PPM
( La formula se encuentra representada en la imagen adjuntada)
De igual forma se sustituyen los valores y se realizan las operaciones.

Molaridad
Es la cantidad de sustancia expresada en mol, que está disuelta en cierto volumen de disolución.

¿Qué diferencia hay entre una disolución y una dilución?
La diferencia es que una disolución es el preparar una solución a partir de un soluto y un solvente principalmente separados y la dilución es cuando solo se agrega más solvente a la solución que ya se tenía preparada.

¿Qué característica de una sustancia determina que pueda conducir la electricidad cuando está en disolución?
En disoluciones acuosas, dicha capacidad está relacionada con el tipo de enlace químico que tienen los correspondientes solutos.

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LECCIÓN  INTERACTIVA" Unidades de concentración "  (Mapa)

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LECCIÓN  INTERACTIVA" Unidades de concentración "  (Mapa)

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Disoluciones: Las Disoluciones son mezclas homogéneas entre dos o más sustancias.

Soluto: Soluto es una sustancia en menor proporción.

Disolvente: Disolvente es una sustancia en mayor proporción.

Análisis químico: La finalidad de un análisis químico es conocer la composición de la muestra que se esté estudiando.

Disoluciones acuosas: Se habla de una disolución acuosa siempre que el disolvente es agua.

Disolución Insaturada: Cuando contiene menor cantidad de soluto de la que es capaz de disolver a una temperatura determinada.

Disolución Saturada: Cuando contiene la máxima cantidad de soluto que es
capaz de disolver a una temperatura determinada.

Disolución Sobresaturada: Cuando contiene mayor cantidad de soluto de la que es capaz de disolver a una temperatura determinada.

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Robles, N. (2020, 7 octubre). Mezcla homogénea. Concepto. https://concepto.de/mezcla-homogenea/

Perez, S. (2020, 16 diciembre). Disolución. Concepto. https://concepto.de/disolucion/

Scienza Educación. (2020, 31 mayo). 4.1 Disoluciones: Aspectos generales y clasificación [Vídeo]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=xAe0FfLWMD4&feature=emb_logo

Agua. (s. f.). agua. Recuperado 3 de marzo de 2021, de https://www.sebbm.es/BioROM/contenido/JCorzo/temascompletos/InteraccionesNC/hidrogeno/hidrogeno1.htm

Agua.org.mx. (2017, 16 marzo). Molécula polar –. https://agua.org.mx/glosario/molecula-polar/

AGUA. (s. f.). El agua como disolvente. Recuperado 3 de marzo de 2021, de https://www.sebbm.es/BioROM/contenido/JCorzo/temascompletos/InteraccionesNC/agua/disoluciones.htm#:%7E:text=Una%20mol%C3%A9cula%20o%20i%C3%B3n%20es,interacciones%20del%20tipo%20i%C3%B3n%2Ddipolo.&text=Lo%20mismo%20ocurre%20con%20Cl,aceptores%20de%20puentes%20de%20hidr%C3%B3geno.

UNAM. (.). UNIDADES DE CONCENTRACIÓN. 03/03/21, de UNAM Sitio web: https://redi.codeic.unam.mx/lecciones/lecciones/quimica/quim_1117a1120/index.html

DESCONOCIDO. (2016). SOLVATACIÓN. 04,MARZO,2021, de QUIMICA.ES Sitio web: https://www.quimica.es/enciclopedia/Solvataci%C3%B3n.html

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Las disoluciones  son una mezcla homogénea formada por dos o más sustancias puras que no reaccionan químicamente entre si y tendrán siempre  dos componentes diferentes:

Disolvente. El disolvente es la sustancia en la que se disuelve el soluto, generalmente es la más predominante. También se le conoce como solvente, dispersante o medio de dispersión.

Soluto(s). En este caso hablamos de la sustancia que es disuelta por el disolvente. Una misma disolución puede tener más de un soluto disuelto en en el mismo disolvente. El soluto se encuentra en menor cantidad que el disolvente.

Como conclusión debemos recordar que los componentes de una disolución no pueden ser reconocidos a simple vista. Tampoco pueden ser separados por centrifugación, ni filtración, sino por métodos fraccionarios de separación de fases, como son la evaporación, la destilación o la cristalización. ya que esto se debe a que se trata de una mezcla homogénea, en la que no se dan reacciones químicas, pero sí se obtiene un resultado distinto en apariencia y propiedades físicas a sus sustancias antecesoras.
Algunos ejemplos de disoluciones que hacemos en la comodidad de nuestra casa de una manera indirecta sin percibir conscientemente lo que realmente estamos creando son.

Azúcar disuelto en agua.

Sal disuelta en agua.

Arena disuelta en agua.

Alcohol disuelto en agua.

Vinagre disuelto en agua.

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4.1 Disoluciones: Aspectos generales y clasificación