Factores que afectan la solubilidad

Factores que afectan la solubilidad:

Temperatura: la temperatura afecta la rapidez y grado de solubilidad. Al aumentar la temperatura se favorece el movimiento de las moléculas en solución y con ello su rápida difusión. Además, una temperatura elevada hace que la energía de las partículas del sólido, moléculas o iones sea alta y puedan abandonar con facilidad la superficie, disolviéndose.

Presión: Los cambios de presión ordinarios no tienen mayor efecto en la solubilidad de los líquidos y de sólidos. La solubilidad de gases es directamente proporcional a la presión. Como ejemplo imagina que se abre una botella de una bebida carbonatada, el líquido burbujeante puede derramarse del recipiente. Las bebidas carbonatadas se embotellan bajo una presión que es un poco mayor de una atmósfera, lo que hace aumentar la solubilidad del CO2 gaseoso. Una vez que se abre el recipiente, la presión desciende de inmediato hasta la presión atmosférica y disminuye la solubilidad del gas. Al escapar burbujas de gas de la solución, parte del líquido puede derramarse del recipiente.

Naturaleza del soluto y del solvente: Los procesos de disolución son complejos y difíciles de explicar. El fenómeno esencial de todo proceso de disolución es que la mezcla de sustancias diferentes da lugar a varias fuerzas de atracción y repulsión cuyo resultado es la solución. La solubilidad de un soluto en particular depende de la atracción relativa entre las partículas en las sustancias puras y las partículas en solución.

Tomado de Burns, Ralph A. Fundamentos de Química. Prentice-Hall Hispanoamericana

Soluciones

Soluciones

Definición: El término solución, del latín solutĭo, tiene dos grandes usos. Por un lado, se trata de la acción y efecto de resolver una dificultad o una duda. Por el otro, solución es la acción y efecto de disolver.

Diferencias entre soluto y solvente:

Un solvente disuelve, un soluto se disuelve

Tipos de soluciones de acuerdo a su estado físico:

Factores que afectan la solubilidad:

Factores que Afectan la Solubilidad: La solubilidad de una sustancia en un solvente depende de varios factores, entre los cuales se cuentan:

Superficie de contacto: al aumentar la superficie de contacto del soluto, la cual se favorece por pulverización del mismo, con el solvente, las interacciones soluto-solvente aumentarán y el cuerpo se disuelve con mayor rapidez.

Grado de agitación: al disolverse el sólido, las partículas del mismo deben difundirse por toda la masa del solvente. Este proceso es lento y alrededor del cristal se forma una capa de disolución muy concentrada que dificulta la continuación del proceso; al agitar la solución se logra la separación de la capa y nuevas moléculas de solvente alcanzan la superficie del sólido.

Métodos de separación

Métodos de separación de mezclas.

Decoloración: Es un proceso que consiste en eliminar impurezas, coloreadas por medio del fenómeno de adsorción. La adsorción es una operación de separación de sustancias que se realiza al poner en contacto un fluido con un sólido adsorbente.

Filtración: es un proceso de separación de un sólido, suspendido en un líquido, utilizando un medio poroso para retener el sólido.

Cristalización: Es el proceso mediante el cual un compuesto es llevado a la forma de sólido cristalino, partiendo de la sustancia en disolución. La condición principal para que se realice la cristalización de unas sustancias es que su solubilidad en un determinado disolvente varíe considerablemente con la temperatura.

Decantación: Es el método  más simple de separación de sustancias (sólido, líquido, líquido-líquido).

Esta separación se efectúa por efecto de la fuerza de gravedad donde las sustancias más densas se depositan en el fondo del recipiente.

Evaporación: Se emplea para separar mezclas homogéneas formadas por un sólido y un líquido, cuyos objetivos es recuperar el sólido sin que se descomponga por el calor. Es uno de los métodos más sencillos, que consiste en calentar la mezcla para que el líquido se evapore y se pierda, quedando solido el recipiente.

Centrifugación: es una operación que se emplea para separar mezclas de sólidos y líquidos o de líquidos inmiscibles de diferente densidad, atravesó del giro a gran velocidad de mezcla; logra el depósito de los cuerpos por orden de densidad.

Sublimación: es un proceso que consiste en el paso directo de un sólido a vapor y su conversión inmediata de nuevo en sólido, sin pasar  por el estado líquido puedes observar este fenómeno en las pastillas desodorantes de wc y el hielo seco.

Destilación: es la separación de los componentes de una mezcla homogénea liquida con puntos de ebullición diferentes es un proceso físico en el que se efectúan cambios de fase: ebullición evaporación y condensación. Primero el líquido llega a su punto de ebullición y luego los vapores se desprenden.

Cromatografía: es un método que tiene como fin la separación de una mezcla en sus constituyentes individuales. Esta técnica se basa en diferencia de afinidades des componentes de la mezcla hacia dos sustancias referidas como las fases, una fija  una estacionaria y otra móvil.

Imantación: este método es útil para separar dos sólidos, si uno de ellos tiene propiedades magnéticas. Para separar una mezcla de este tipo simplemente se agita mezcla con un imán, el sonido magnético se adhiere a este.

Tamizado: cuando la mezcla está formada por dos sólidos, insolubles en agua y sus partículas son de diferentes tamaños, se utiliza un tamiz o colador para separarlos.

Vídeo de cristalización: https://www.youtube.com/watch?v=Vo29NUA4aSQ

Clasificación de la materia

Clasificación de materia:

Materia: Componente principal de los cuerpos, susceptible de toda clase de formas y de sufrir cambios, que se caracteriza por un conjunto de propiedades físicas o químicas, perceptibles a través de los sentidos.

Ejemplos: El agua y El papel

Elemento: Parte que, junto con otras, constituye la base de una cosa o un conjunto de cosas materiales o inmateriales.

Ejemplos: Hidrógeno y Helio

Compuesto: Es una sustancia formada por la combinación de dos o más elementos de la tabla periódica. Los compuestos son representados por una fórmula química Por ejemplo, el agua (H₂O) está constituida por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno

Ejemplos: Hidróxido de sodio e Hidróxido de potasio

Mezcla homogénea: Cuando todos los elementos que forman una agrupación son iguales (una manada de cebras serán todas iguales). No se diferencian unos de otros. En química cuando una sustancia tiene una composición uniforme.

Ejemplos  Agua con azúcar y Agua con sal.

Mezcla heterogénea: Agrupación de elementos desiguales, se pueden diferenciar en material en el que se pueden diferenciar las fases o partes que la  componen (varias sustancias o componentes)

Ejemplos: La mezcla de garbanzos y maíces y La mezcla de zanahorias y papas picadas.

Inversión térmica, lluvia ácida y smog y como le afecta al humano

Como afecta al ser humano:

Inversión térmica: A corto plazo

Se han demostrado efectos respiratorios y mortalidad por causas cardiopulmonares, así también como aumento en las admisiones hospitalarias por síntomas respiratorios. También hay evidencia de efectos agudos en la función pulmonar, síntomas respiratorios e incremento del uso de medicación en asmáticos.

A largo plazo

Cerca de un millón de muertes prematuras son atribuidas a las altas concentraciones de contaminantes en el mundo. Estudios realizados en varios países han asociado los contaminantes atmosféricos y el incremento de las consultas de urgencias por crisis aguda de asma bronquial, y otras enfermedades respiratorias.

Lluvia acida:

 Los efectos de este tipo de lluvia no son directos. En principio caminar o incluso nadar en un lago ácido no es más peligroso que hacerlo en agua limpia. Sin embargo los contaminantes que forman la lluvia ácida interactúan en la atmósfera para formar contaminantes atmosféricos. Las micro partículas que pueden ser transportadas a largas distancias por los vientos. La materia particulada o PM lleva al lado un número que indica su tamaño.  PM 10 indica partículas de 1 micrómetro.

Una materia partícula PM 2,5 indica que es entren 25-100 veces más fina que un pelo humano. La OMS aconseja usar medidas contra la contaminación del aire cuando haya partículas PM2, 5, estas partículas flotan el aire las podemos respirar, llegan a nuestros pulmones y nuestro torrente sanguíneo. Puede causar y agravar las enfermedades respiratorias y se causa de otras enfermedades graves.

Smog:

 Irritación de las vías respiratorias (nariz, tráquea y pulmones), tos, dolores de garganta, bronquitis, etc.

Anemia, a causa de la alta concentración de monóxido de carbono (CO), que bloquea el intercambio de oxígeno en los pulmones y en la sangre.

Irritación de los ojos y la piel.

Diversas enfermedades (gripe, tuberculosis) por la alta concentración de agentes patógenos en el aire. Irritación ocular y de la garganta, tos, fatiga, anemia y sobrecarga en las vías respiratorias.

En qué lugares de México se presenta:

Inversión térmica: ciudad de México

Lluvia acida: Veracruz, tabasco, Chiapas, Oaxaca, guerrero, Michoacán

Smog: Mexicali, monterrey y Cuernavaca

Inversión térmica, lluvia ácida y smog

Inversión térmica:

En condiciones normales, el aire atmosférico se dispone en capas de acuerdo a su densidad (su presión atmosférica) quedando el aire más denso, con mayor peso, al nivel del suelo, mientras que el aire menos denso (de menor presión atmosférica) se dispone a mayor altura. Así, la relación entre presión y altura es sumamente estrecha, hasta el punto de que los altímetros se idearon como un simple barómetro aneroide en el que se tiene en cuenta la disminución de la presión para medir la altitud. Sin embargo, esa disposición se modifica continuamente ya que el aire se calienta y se hace menos denso a nivel de la superficie (marina o terrestre) lo que obliga a elevarse hasta encontrar un nivel en el que ya no puede subir más. Pero, al elevarse el aire menos denso, el vacío que deja en el suelo es ocupado por aire procedente de otras partes donde es más pesado (por lo general menos caliente, es decir, con mayor presión atmosférica).  En ese momento, el aire más pesado y más frío a nivel del suelo ya no puede elevarse porque el aire más cálido que ha subido antes forma una especie de techo a cierto nivel, que es, exactamente, el nivel donde se presenta la inversión térmica que existe en ese punto.

Una inversión térmica puede llevar a que la contaminación aérea, como el smog, quede atrapada cerca del suelo, con efectos nocivos para la salud. Una inversión también puede detener el fenómeno de convección, actuando como una capa aislante. Si por algún motivo esta capa se rompe, la convección de cualquier humedad presente puede ocasionar violentos temporales. También este fenómeno puede llevar a una tormenta de hielo en climas fríos.

Lluvia acida:

Es la precipitación, normalmente en forma de lluvia, pero también en forma de nieve o niebla, que presenta un pH del agua inferior a 5.65. Ésta implica la deposición de sustancias desde la atmósfera durante la precipitación. Las sustancias acidificantes pueden presentar un carácter directamente ácido o pueden adquirir dicha condición por transformación química.

Esmog:

El esmog1 (adaptación fonética del acrónimo smog, que deriva de las palabras inglesas smoke —'humo'— y fog —'niebla'—), también conocido por el calco "neblumo" o "niebla contaminante", es una forma de contaminación originada a partir de la combinación del aire con contaminantes durante un largo período de altas presiones (anticiclón), que provoca el estancamiento del aire y, por lo tanto, la permanencia de ellos en la troposfera y a veces, en la estratosfera, debido a su mayor densidad. Existen dos tipos de esmog: industrial y fotoquímico.

El esmog tiene algunas consecuencias graves que no se debe tomar a la ligera: puede causar problemas respiratorios, especialmente en personas que tienen asma; puede dañar las membranas pulmonares, lo que causa dolor, malestar, tos e irritación de garganta; también produce sequedad en los ojos. El esmog puede causar cáncer de pulmón en la misma medida o incluso mayor de lo que lo puede hacer fumar. El esmog también afecta a árboles y cultivos.

Contaminantes

¿Qué es un contaminante degradable y no degradable?

Conocidos como no Persistentes. Los contaminantes degradables o no persistentes se descomponen completamente o se reducen a niveles aceptables mediante procesos naturales físicos, químicos y biológicos.

En que consiste la contaminación del agua aire y suelo.

Suelo:

La contaminación del suelo es la introducción de sustancias extrañas a la superficie terrestre. Estos elementos perjudican de forma grave la salud de las personas, de animales y plantas. Muchas veces este tipo de contaminación entra en contacto con el agua potable de estos sitios agravando la situación.

Sobre el suelo realizamos actividades para el crecimiento y mantenimiento de muchas familias como la agricultura, la industria o la construcción de ciudades. El hecho que se altere la calidad de la tierra y como consecuencia se produzca una grave crisis alimentaria, repercute en la forma de vida y en el futuro de las generaciones venideras, porque ellas no tendrán un lugar donde plantar sus alimentos ni construir una casa donde vivir.

Aire:

La contaminación del aire es una mezcla de partículas sólidas y gases en el aire. Las emisiones de los automóviles, los compuestos químicos de las fábricas, el polvo, el polen y las esporas de moho pueden estar suspendidas como partículas. El ozono, un gas, es un componente fundamental de la contaminación del aire en las ciudades. Cuando el ozono forma la contaminación del aire también se denomina smog.

Algunos contaminantes del aire son tóxicos. Su inhalación puede aumentar las posibilidades de tener problemas de salud. Las personas con enfermedades del corazón o de pulmón, los adultos de más edad y los niños tienen mayor riesgo de tener problemas por la contaminación del aire. La polución del aire no ocurre solamente en el exterior: el aire en el interior de los edificios también puede estar contaminado y afectar su salud.

Agua:

La contaminación del agua es cualquier cambio químico, físico o biológico en la calidad del agua que tiene un efecto dañino en cualquier cosa viva que consuma esa agua. Cuando los seres humanos beben el agua contaminada tienen a menudo problemas de salud. La contaminación del agua puede también puede hacer a esta inadecuada para el uso deseado.

Hay varias clases de agentes contaminantes del agua. Los primeros son agentes causantes de enfermedad. Éstos son bacterias, virus, protozoos y los gusanos parásitos que se incorporan desde los sistemas de aguas residuales y las aguas residuales sin tratar.

Enfermedades por la contaminación:

Enfermedades respiratorias como la neumonía, bronquitis, asma

Enfermedades virales: fiebre amarilla, hepatitis, dengue.

Los niveles altos de contaminación en el aire relacionados con las partículas PM2.5, que despiden los motores diesel de los coches, provoca enfermedades del sistema circulatorio.

El Grupo Español de Cáncer de Pulmón alerta que “la alta tasa de contaminación en las ciudades incrementa un 20% el riesgo de padecer cáncer de pulmón”. El número de muertes por esta enfermedad ha aumentado un 8% en las poblaciones más contaminadas de España.

Se considera que la contaminación del aire afecta más a países industrializados. Pero no es así porque un 80% de las muertes en el mundo, por esta contaminación, se producen en países donde existe la pobreza. Las comunidades más vulnerables y pobres utilizan las energías que más contaminan, como el carbón, el estiércol y la leña, para cocinar o calentarse dentro de sus hogares.