Diluciones y Neutralización

 Diluciones
Es común en el laboratorio que al tener una concentración original (patrón) se quiera realizar experimentos con la misma, pero con un menor grado de concentración.

Para calcular la concentración final diluida, utilizaremos la siguiente expresión:

V₁ · M₁ = V₂ · M₂ 

Donde:

V_1: es el volumen de la solución patrón a diluir.

M_1: es la molaridad de la solución patrón a diluir.

V_2: es el volumen de agua a agregar a la solución patrón para diluirla.

M_2: es la molaridad de la solución diluida final.

Reacciones de Neutralización 

Dentro de las sustancias químicas comerciales hay dos categorías muy identificadas como son los ácidos y las bases.

Los ácidos se caracterizan por tener un sabor agrio, que pueden alterar el color de ciertos tintes.

Las bases se caracterizan por tener un sabor amargo y también pueden alterar el color de ciertos tintes.

Sin embargo, cuando mezclamos una solución ácida con otra solución básica los productos de esta reacción no tienen ninguna característica ni de ácido ni de base. Por ejemplo si observamos la ecuación molecular:

HCl + NaOH → H₂O + NaCl    

A estas reacciones ácido-base se la conoce como Neutralización y su principal característica es la formación de dos sustancias neutras como lo son la sal y el agua.

Concentración de las Soluciones en Unidades Físicas y Químicas

Existen dos maneras de expresar la concentración de una solución: cualitativamente y cuantitativamente.

• Concentración cualitativa de las soluciones

La concentración de una solución se la puede describir cualitativamente como diluida y concentrada que a su vez se clasifican en saturada, no saturada y sobresaturada:
-Soluciones diluidas
Se caracterizan porque la cantidad de soluto es muy pequeña en comparación del solvente.
-Soluciones saturadas
Es la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad dada de solvente a una temperatura determinada, existiendo por ende un equilibrio.
-Soluciones no saturadas
Es cuando la concentración de soluto es menor que la concentración de una solución saturada (en equilibrio).
-Soluciones sobresaturadas
Es cuando la concentración de soluto es mayor a la concentración de una solución saturada (en equilibrio).

• Concentración cuantitativa de las soluciones

Tipo Físicas: como su nombre lo indica, son aquellas que no dependen de la composición química del soluto  ni solvente. Estas concentraciones pueden ser porcentaje en masa (% m/m), (% m/V), (% V/V), partes por millón (ppm) y partes por billón (ppb)
Tipo Químicas: como su nombre lo indica, son aquellas que dependen de la composición química del soluto y solvente. Se consideran moles, masas y equivalente gramo. Estas concentraciones son: fracción molar, molaridad y normalidad.

Rapidez de Disolución de Sólidos

Cuando se trata de solutos sólidos como por ejemplo las sales, su rapidez de disolverse en el medio disolvente puede ser total (muy soluble), parcial (ligeramente soluble) o no se disuelve (insoluble).
En conclusión, la rapidez de la disolución de un sólido dependen de dos factores:  

• Medio de disolución

•  Intensidad de la agitación
• Temperatura
• Composición del medio:

-pH
-Viscosidad
-Presencia de adsorbentes
-Tensión
-Sales u otros compuestos

• Tipo de sólido a disolver
•  Su solubilidad, depende de:

-La naturaleza química: sal, ácido, éster, entre otros.
-El polimorfismo
-Las impurezas

• Su superficie libre, depende de:

-El tamaño de las partículas
-La porosidad 

Soluciones: Componentes, Tipos y Propiedades

Una solución está constituida por dos o más sustancias puras, las mismas son divididas en soluto y solvente (disolvente).
Soluto: es la sustancia pura que se encuentra en menor cantidad dentro de la solución.
Solvente: es la sustancia pura que disuelve al soluto y se encuentra en mayor cantidad dentro de la solución.

• Tipos de Soluciones

Se piensa  que una solución está siempre en estado líquido. Sin embargo, pueden estar en los tres estados de la materia, es decir, sólidas, líquidas y gaseosas. Además, el estado de la solución es impuesto por el estado de agregación del solvente.

• Propiedades

Cualquier soluto que se disuelve en agua formará una solución acuosa que podrá o no conducir una corriente eléctrica, estos solutos pueden ser del tipo electrolito o no electrolito.
 Un electrolito es una sustancia que cuando se la disuelve en agua permite la conducción de la electricidad. Al contrario, un no electrolito es una sustancia que no conduce corriente eléctrica.

• Solubilidad

Existe una limitación de la cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad determinada de solvente. A esta limitación se la conoce como solubilidad.
Tres Factores que influyen la solubilidad de un soluto:
-Propiedades inherentes del soluto y solvente: Están relacionados con los enlaces químicos.
-Temperatura: El factor que altera la solubilidad de un soluto en un solvente está relacionado con la temperatura.
-Presión: La incidencia de la presión en soluciones cuyo soluto es líquido y solvente sólido o viceversa es despreciable. No obstante, cuando el soluto es un gas y solvente es un líquido la presión influye en la solubilidad de este soluto. Este comportamiento fue estudiado por William Henry, con la ley:

Ley de Henry

"La solubilidad de un gas en un líquido es directamente proporcional a la presión parcial del gas que está sobre el líquido"