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EduQui-Las disoluciones y sus propiedades coligativas

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05 AGOSTO 2018
COLEGIO BILINGUE SAN JOSE DEL CARMEN
$20
H2O
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Las disoluciones y sus propiedades coligativas
© 2018 Arraiján, Panamá Oeste, Panamá
Primera edición
Portada: Derian Tam
P...
Leslie Castro Es panameña,
actualmente cursando el doceavo grado
del Colegio Bilingüe San José del
Carmen. Amante de los a...
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EduQui-Las disoluciones y sus propiedades coligativas

  1. 1. 05 AGOSTO 2018 COLEGIO BILINGUE SAN JOSE DEL CARMEN $20 H2O H - C C C - HH H H H H H - - - - - -
  2. 2. Las disoluciones y sus propiedades coligativas © 2018 Arraiján, Panamá Oeste, Panamá Primera edición Portada: Derian Tam Post Portada: Maylyn Moreno Introducción: Gisselle Mendoza Contenido: Índice: Idalia Ríos Guía y precauciones: Leslie Castro ¿Conoces tus reactivos?: Gisselle Mendoza Entrevista #1: Diana Degracia Entrevista #2: Maylyn Moreno Aplicación de las propiedades coligativas: Derian Tam Las disoluciones isotónicas, hipotónica e hipertónica: Idalia Ríos Bibliografía: Diana Degracia
  3. 3. Leslie Castro Es panameña, actualmente cursando el doceavo grado del Colegio Bilingüe San José del Carmen. Amante de los animales, comida, películas, la buena música y más que nada, a la ciencia. Mejor conocida como Baloy, futura médica forense. Gisselle Mendoza Estudiante Panameña del Colegio Bilingüe San José del Carmen, actualmente cursando doceavo grado. Amante de la comida, leer novelas y ver series o animes; y esta preparándose para su carrera que es Diseño Gráfico . Derian Tam, o como muchos lo llaman “Nochi”. Es Panameño, Cursando doceavo grado de Bachiller, en el Colegio Bilingüe San José del Carmen. Pasatiempos favoritos: ver series como "El príncipe del rap en Bail-Air“, escuchar música, dibujar, pasar tiempo con las mascotas y su novia, dormir y comer. Futuro mecánico de aviación. Idalia Ríos es una estudiante del Colegio Bilingüe San José del Carmen que cuenta con 17 años, próxima a salir de un bachiller en Ciencias, su carrera anhelada es Turismo Alternativo, está preparándose para estudiar esta carrera y todo lo que se proponga. Maylyn Moreno, estudiante panameña del Colegio Bilingüe San José del Carmen, actualmente cursando su doceavo grado. Su principal interés desde que ingresó a secundaria ha sido convertirse en especialista de ginecología y obstetricia, pero por otro lado también en una prestigiosa Chef. Diana Degracia, estudiante del colegio Bilingüe San José del Carmen, ha pasado toda su vida escolar en este colegio, el cual ella considera como su segundo hogar. Está próxima a graduarse este año del bachiller en ciencias con énfasis en informática. Su carrera anhelada es medicina y desea estudiarla en la Universidad de Panamá. Actualmente ya está oficialmente inscrita en la facultad de medicina de dicha universidad.
  4. 4. Las aplicaciones de las propiedades coligativas, abarca muchos aspectos de la ciencia y que se aplican en la vida cotidiana; como en los países donde la temperaturas son muy bajas, se emplea el uso de anticongelantes en los coches. Las soluciones Isotónicas, Hipertónica y hipotónica son mezclas homogéneas formadas por un soluto, tienen la capacidad de disolverse en un solvente como el agua. Te invito a que conozcas más sobre como son utilizadas las disoluciones o que ocurre si agregamos un soluto volátil, entre otras preguntas que conoceremos más adelante, como las precauciones a la hora de preparar disoluciones en el laboratorio y conozcamos más sobre los reactivos que utilizamos en la misma. Además podemos apreciar algunos dibujos con el tema “Sin contaminación por plástico” hechos por los estudiantes de 12° donde fueron muy creativos a la hora de elaborarlo.
  5. 5. Guía y precauciones para preparar disoluciones… pág 1 Conoce tus reactivos… pág 3 Entrevista 1… pág 6 Entrevista 2.. pág 10 Aplicaciones de las propiedades coligativas.. pág 11 PNUMA 2018: Dibujos.. pág 12 Conoce más sobre las soluciones.. pág 14 Infografía.. pág 15
  6. 6. Solo se debe sacar del envase un ligero exceso de reactivo sobre la cantidad requerida debido al riesgo de contaminación. Nunca se debe de regresar el excedente de reactivo al frasco original. Se debe disponer de este excedente de una manera apropiada. POR: LESLIE CASTRO Fuente: Guía de preparación de disoluciones. Reactivo Comercial Estos se utilizan para uso industrial. La mayoría no se emplea como reactivo de laboratorio por sus impurezas. Es esencial en la química cuantitativa para eliminar minerales que se encuentran en el agua de la llave. El proceso de desionización es semejante al del ablandamiento del agua, salvo que elimina tanto cationes como aniones. Es excelente para casi todas las aplicaciones, pero aún puede contener impurezas, debido a la presencia de sustancias volátiles. Cuando se preparan disoluciones de hidróxido de sodio, es recomendable eliminar el dióxido de carbono, ya sea hirviendo el agua o bien burbujeando en el aire exento de 𝒄𝒐 𝟐, durante una hora. Se recomienda utilizar recipientes vidrio pyrex para guardar o contener las disoluciones, debido a su gran resistencia a la acción química. NUNCA SE DEBE TOMAR EL REACTIVO DIRECTAMENTE DEL FRASCO.
  7. 7. ¿Conoces tus Reactivos? Ácido sulfúrico (H2SO4 ) •RIESGO DE INHALACIÓN La evaporación a 20°C es despreciable; sin embargo, se puede alcanzar rápidamente una concentración nociva de partículas en el aire por pulverización. •EFECTOS DE EXPOSICIÓN DE CORTA DURACIÓN La sustancia es corrosiva para los ojos, la piel y el tracto respiratorio. Corrosiva por ingestión. La inhalación del aerosol de la sustancia puede originar edema pulmonar (véanse Notas). •EFECTOS DE EXPOSICIÓN PROLONGADA O REPETIDA Los pulmones pueden resultar afectados por la exposición prolongada o repetida al aerosol de esta sustancia. Si las exposiciones al aerosol de esta sustancia son repetidas o prolongadas existe el riesgo de presentar erosiones dentales. Exposición/ Prevención Inhalación: Corrosivo. Sensación de quemazón, tos, dificultad respiratoria, dolor de garganta; Ventilación, extracción localizada o protección respiratoria. Piel: Corrosivo. Dolor, enrojecimiento, quemaduras cutáneas graves; Guantes protectores y traje de protección. Ojos: Corrosivo. Dolor, enrojecimiento, quemaduras profundas graves; Pantalla facial o protección ocular combinada con la protección respiratoria Ingestión: Corrosivo. Dolor abdominal, sensación de quemazón, vómitos, colapso; No comer, ni beber, ni fumar durante el trabajo.
  8. 8. Nitrato de Plata (AgNO3 ) •Categoría de peligro: corrosivo, peligroso para el ambiente •Veneno Clase CH: 3 – veneno fuerte •MAK embarazo: IIc •Dosis letal: 50 oral 1173 mg/kg •Por contacto con piel: quemaduras. •Sobre ojos: quemaduras. Quemaduras de las mucosas. Peligro de coloración de la córnea. •Por ingestión: vómito, espasmos estomacales, descomposición, muerte, poco absorbente a través del tracto intestinal. Toxicidad •Inhalación: Aire fresco. Avisar al médico. •Contacto con la piel: Aclarar con abundante agua. Extraer la sustancia por medio de algodón impregnado con polietilenglicol 400. Despojarse inmediatamente de la ropa contaminada. •Ingestión: Beber abundante agua (hasta varios litros), evitar vómitos (¡riesgo de perforación!). Avisar inmediatamente al médico. No efectuar medida de neutralización, si no se trata hay riesgo de muerte. •Contacto con los ojos: Aclarar con abundante agua, manteniendo los párpados abiertos (al menos durante 10 minutos). Avisar inmediatamente al oftalmólogo. Evitar el contacto con calor (descomposición), con materiales no metálicos, compuestos orgánicos, hidróxidos alcalinos, acetiluros, acetileno, aldehídos, nitrilos, amoníaco, compuestos de amonio, sustancias inflamables, hidracina y derivados, carburos, nitrocompuestos orgánicos, magnesio pulverulento (con agua) y alcoholes. Precaución Exposición/ Prevención
  9. 9. Cloruro de Potasio (KCl) nombre común: cloruro de potasio nombre químico: monocloruro de potasio descripción química: kCl concentración: 60 % k2o riesgo principal: n/a nº de riesgo: n/a nº de onu : n/a peso molecular; 74,56 punto de ebullición: 1500ª c. densidad: 1,987 g/cc. aspecto: cristales incoloros o rosado a rojo, inodoros. solubilidad en agua: 28,1 propiedades: es un producto estable en condiciones normales de almacenamiento y manipulación. no compatible con triofloruro de bromo, permanganato de potasio + acido sulfúrico. usos: industria agropecuaria: fertilizante •Piel: lavar con agua y jabón la parte contaminada. •Ojos: retire cualquier tipo de lente de contacto. inmediatamente lavar con abundante agua por varios minutos abriendo y cerrando los parpados ocasionalmente. •Inhalación: retirar al accidentado a un lugar ventilado y solicite asistencia medica. •Ingestión: provocar inmediatamente el vomito. y solicitar asistencia medica. Exposición/ Prevención
  10. 10. Más sobre disoluciones: Crystal Villalobos Entrevista por: Diana DeGracia Crystal es una estudiante de duodécimo grado del bachiller de ciencias con énfasis en informática del Colegio Bilingüe San José del Carmen que se ha destacado por ser una estudiante responsable, respetuosa, tolerante, aplicada en sus estudios y amable. Ella me ha concedido el honor de entrevistarla y responderá preguntas muy interesantes sobre las disoluciones químicas. P.D: ¿Cómo influye el agua de hidratación de los sólidos en los cálculos que se llevan a cabo para la preparación de disoluciones? R.C: El peso del agua de hidratación pues hará que el compuesto posea más masa que cuando esta anhídrido, pero esta agua se encarga de separar las partículas que conforman al sólido y diluirlos en ella misma, para así poder formar una mezcla homogénea. P.D: ¿Qué consideraciones hay que hacer para preparar las disoluciones que tienen solutos líquidos, como los ácidos clorhídrico, nítrico y sulfúrico? R.C: Hay que tener en cuenta la densidad de esta disolución ya que esto, nos proporcionaría el volumen que deberíamos tomar con mayor exactitud. También se tendría que considerar que son electrolitos fuertes y si son concentrados tendría que agregarse el ácido ya que el proceso de disolverlo es una reacción exotérmica, por lo que podría resultar peligroso. Por esto también hay que aplicar las medidas de seguridad con estos ácidos tan corrosivos y tóxicos. P.D: ¿Cómo afecta la pureza en que se encuentra el reactivo para la preparación de las disoluciones? R.C: Si no se considera la pureza del reactivo a partir del cual se prepara la disolución se obtendría una concentración errónea, ya que no se tomaría solo el reactivo, sino el reactivo más otras sustancias no deseadas por lo cual la concentración resultaría menor.
  11. 11. P.D: ¿Para qué son utilizadas las disoluciones? ¿Dónde son utilizadas? ¿Podría describirme un ejemplo de uso en el laboratorio químico? R.C: Las disoluciones están presentes en muchos ámbitos en nuestra vida cotidiana. Cualquier mezcla de gases constituye una disolución gaseosa, por ejemplo el aire. Las disoluciones líquidas, es decir, las disoluciones de sólidos, líquidos o gases en líquido, principalmente agua, son las más importantes y de uso más frecuente. Desempeñan una función esencial en la vida diaria, pues se emplean en el hogar, el laboratorio y la industria. En la producción de azúcar, refrescos, bebidas alcohólicas, perfumes, jabones, colorantes, pinturas, etc., se utilizan disoluciones líquidas. En el laboratorio son utilizadas muy a menudo como medios de reacción, ya que al disolverse las especies existe una mayor superficie de contacto lo que permite llevar a cabo las reacciones a mayor velocidad. P.D: ¿Cuál es la razón por la que se recomienda guardar las disoluciones de sosa y EDTA en envase plástico? R.C: Al hidróxido de sodio se le conoce comúnmente como sosa o sosa cáustica. Se trata de un hidróxido bastante higroscópico que al intercambio con el medio ambiente absorbe agua, es además muy corrosiva y no puede almacenarse en metal ni en recipientes de vidrio, porque corroe al metal promoviendo las zonas anódicas (es donde se produce la corrosión, en esta zona el metal se disuelve y se convierte en ion, se oxida perdiendo electrones) en el metal, con el vidrio no se puede almacenar con el propio porque puede reaccionar con el silicato de sodio que es una sal anfótera que reacciona con bases y ácidos, de igual manera ocurre con EDTA. Y por último se prefiere en plástico porque este representa un medio adiabático (no intercambia calor con su entorno) en donde no hay intercambio de materia con el exterior y se puede conservar estable. "Las disoluciones están presentes en muchos ámbitos de nuestra vida cotidiana"
  12. 12. P.D: ¿Por qué se recomienda conservar las disoluciones de tiosulfato de sodio en un envase de vidrio de ámbar? R.C: Se colocan un recipiente inerte para ellos como el envase de vidrio de ámbar, opaco u oscuro es porque este reactivo es fotosensible y la luz ultravioleta lo post- precipita entorpeciendo el trabajo analítico. P.D: ¿Por qué buffer, que también es llamado amortiguador o tampón, se opone a los cambios del pH? R.C: Una solución buffer o tampón o amortiguadora es una mezcla de un ácido débil y una base débil, la cual se puede obtener mezclando un ácido débil con una de sus sales correspondientes, “tampón ácido”, puesto que el anión del ácido es una base débil. El ácido débil reacciona con una cantidad de OH- agregado, mientras que el papel de la base débil es consumir el H+ que pueda haberse introducido. Esto impide que se perturbe en mayor grado el equilibrio: H2O H+ + OH- del cual dependa el PH mayor de la solución. El efecto amortiguador de estas soluciones se presenta cuando se les agrega pequeñas cantidades de ácidos fuertes o bases fuertes. El responsable de este efecto es una o más reacciones que ocurren dentro del sistema y en las cuales se consume casi totalmente el ácido o base agregados. P.D: ¿Por qué los bioquímicos y otros científicos de las ciencias de la vida están particularmente interesados en los amortiguadores? R.C: Porque es fundamental para preservar los fenómenos biológicos y sistemas que regulan la actividad biológica. Las soluciones amortiguadoras son importantes en nuestros procesos vitales el PH de los jugos gástricos ayudan a la digestión de los alimentos se mantienen entre 1.6 - 1.7 mediante la acción amortiguadora. La saliva se mantiene a un PH de 8.0. La sangre mantiene con mucha exactitud entre los límites del PH normal de 7.3 y 7.5 por un sistema complejo de soluciones amortiguadoras.
  13. 13. "La vida es una reacción química que sólo requiere de equilibrio" -Priyavrat Gupta P.D: Se dice que un buffer está construido por un ácido y su base conjugada. ¿Por qué las disoluciones de biftalato de potasio, tetraborato de sodio o tartrato ácido de potasio, se pueden emplear como disoluciones tampón de pH? R.C: Sí, porque son sustancias que tienen un par conjugado y son bases y ácidos débiles, características de una solución amortiguadora. Se debe a que tiene una constante de ionización muy chica, al tener una constante de ionización muy pequeña, lo hace a que sea una sustancia muy poco ionizada, por lo que es muy apropiada para contrarrestar el cambio brusco de pH. Hidrogenoftalato de potasio o biftalato ácido de potasio es una sal con un hidrógeno ligeramente ácido, y se utiliza a menudo como patrón primario en valoración ácido-base porque es sólido y estable al aire. El bórax (Na2B4O7·10H2O, borato de sodio o tetraborato de sodio) Es el nombre comercial de la sal de boro. Es un cristal blanco y suave que se disuelve fácilmente en agua.
  14. 14. R/ Al añadir sal de cocina al agua hirviendo, el punto de ebullición del agua se elevaría; ya que, al elevarse la temperatura esta, las moléculas se mueven más rápido, chocan frecuentemente, y liberan más moléculas de vapor. Los iones de sal toman un poco de espacio, haciendo menos colisiones entre las moléculas de agua, por lo que no libera tantas moléculas de vapor como el agua pura lo haría. Por lo tanto, se requiere más energía en otras palabras aumento de temperatura para que el agua salada empiece a hervir. R/ No todas las reacciones son iguales, el hecho de que agreguemos un soluto volátil aumentará su punto de ebullición y abatirá su punto de congelación. R/ Un líquido hierve cuando la presión de vapor del líquido iguala la presión de vapor del medio en el que se encuentra. R/ Para conocer el valor de la disminución del punto de congelación para los no electrolitos es necesario conocer los valores de la constante crioscópica del disolvente y la molalidad de la solución, ya que al multiplicar estos valores nos daría como producto la disminución del punto de fusión o congelación para los no electrolitos. R/ Los líquidos no volátiles presentan interacción entre soluto y disolvente, por lo tanto, su presión de vapor es pequeña, mientras que los líquidos volátiles tienen interacciones moleculares más débiles, lo que aumenta la presión de vapor. R/ La presión osmótica en pocas palabras se considera como la presión que se debe de ejercer para evitar el aumento de volumen o dicho de otra forma es la cantidad de presión exacta necesaria para detener completamente el proceso de ósmosis. R/ La presión osmótica depende de la concentración en mol/L del número total de partículas dispersas del soluto en otras palabras la molaridad, R la cual es la constante universal de los gases ideales y la temperatura en kelvin de la solución. Entrevistado: Rodolfo Hill 10
  15. 15. Las propiedades coligativas de las disoluciones, tienen importancia en la vida común, en áreas como la ciencia y la tecnología, permitiendo. Por ejemplo: en muchos países con climas fríos las temperaturas hacen que en el pavimento se haga una pequeña y fina capa de hielo y este es muy peligroso para los vehículos que viajan a gran velocidad pues estos pueden patinar y causar accidentes. Para esto se verte la sal en los caminos. La razón por la cual esto se realiza, es porque el punto de congelación de una sustancia pura es mayor que el de una disolución, por lo tanto, al verter la sal, se forma una disolución de sal y agua que congela a menos de 0 °C, lo que permite que el hielo se derrita, quedando solo agua salada que no congelará a menos que desciendan mucho las temperaturas. Otro uso de las propiedades coligativas es para mantener los motores de los automóviles a temperaturas bajas, se utilizan líquidos refrigerantes que absorben el calor, a través de solutos que conservan o aumentan la capacidad de hacerlo, disminuyendo el punto de congelación y aumentando el de ebullición. También el uso en los alimentos como, por ejemplo, al conservar las frutas en almíbar. Para ello, se utiliza una disolución de sacarosa, donde hay una disminución del punto de congelación, una elevación del punto de ebullición y un proceso de ósmosis debido a la concentración de la disolución. Los líquidos extracelulares aumentan su concentración de solutos se hacen hipertónicas respecto a la célula, por lo que pierde agua. Sin embargo, para prevenir la deshidratación o la ruptura de las células se inyectan medicamentos cuyas disoluciones sean isotónicas, como es el caso del suero fisiológico, disolución formada por agua y electrolitos, que permite conservar en equilibrio la presión osmótica.
  16. 16. 12º 12º
  17. 17. “Sin contaminación por plástico” 12º
  18. 18. En las disoluciones isotónicas la concentración de soluto es igual fuera y dentro de una célula. Tienen la misma presión osmótica que la sangre y no producen la deformación de los glóbulos rojos. Además, es un estado de equilibrio osmótico entre dos soluciones separadas por una membrana, o entre un organismo y su medio ambiente Es una solución en la cual el solvente, en este caso la célula, tiene menor concentración que la solución. En el caso de que se coloquen agua a los frutos secos, el agua ingresará a ellos y a medida que absorba el agua, estos frutos se hincharán hasta que se produzca un equilibrio de la presión osmótica Es aquella que tiene mayor concentración de soluto en el medio externo, por lo que una célula en dicha solución pierde agua (H2O) debido a la diferencia de presión, es decir, a la presión osmótica, llegando incluso a morir por deshidratación. Por esto los organismos que habitan en los océanos poseen mecanismos que les permite mantener en rangos normales la cantidad de agua dentro de sus células, a través del equilibrio de la presión osmótica
  19. 19. ¿Qué aplicaciones tienen las propiedades coligativas? (24 de Julio de 2017). Obtenido de Portal Educativo: https://www.portaleducativo.net/segundo-medio/64/ Copesa, G. (s.f.). ¿Cómo realizar y redactar una entrevista? Obtenido de Icarito: http://www.icarito.cl/2009/12/44-5314-9-como-realizar-y-redactar-una- entrevista-periodistica.shtml/ Garzón, G. (Colombia). Química general. Obtenido de Rincón del vago: https://html.rincondelvago.com/soluciones-amortiguadoras-o-buffers.html Información y negocios segundo a segundo. (22 de Febrero de 2012). Obtenido de QuimiNet: https://www.quiminet.com/articulos/las-caracteristicas-mas- importantes-de-la-sosa-caustica-2683089.htm Morales Cordero, E. M. (2015). Química 12. Panamá: Santillana. Ortega, M. d. (1990). MANUAL DE PRÁCTICAS QUÍMICA ANALÍTICA I. Obtenido de UNAM.MX: http://depa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/manualdelaboratorio_20827.pdf

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