SOLUCIÓN (O DISOLUCIÓN) es una mezcla de dos o más componentes,
perfectamente homogénea ya que cada componente se mezcla íntimamente con el
otro, de modo tal que pierden sus características individuales. Esto último
significa que los constituyentes son indistinguibles y el conjunto se presenta
en una sola fase (sólida, líquida o gas) bien definida.
Una solución que
contiene agua como solvente se llama solución acuosa.
Si se analiza
una muestra de alguna solución puede apreciarse que en cualquier parte de ella
su composición es constante.
Entonces,
reiterando, llamaremos solución o
disolución a las mezclas homogéneas que
se encuentran en fase líquida. Es decir, las mezclas homogéneas que se presentan en
fase sólida, como las aleaciones (acero,
bronce, latón) o las que se hallan en fase gaseosa (aire, humo, etc.) no se les
conoce como disoluciones.
Las mezclas de
gases, tales como la atmósfera, a veces también se consideran como soluciones.
Las soluciones
son distintas de los coloides y de las suspensiones en que las partículas del
soluto son de tamaño molecular y están dispersas uniformemente entre las
moléculas del solvente.
Las sales, los
ácidos, y las bases se ionizan cuando se disuelven en el agua
CARACTERÍSTICAS DE LAS SOLUCIONES (O
DISOLUCIONES):
I) Sus
componente no pueden separarse por métodos físicos simples como decantación,
filtración, centrifugación, etc.
II) Sus
componentes sólo pueden separase por destilación, cristalización,
cromatografía.
III) Los
componentes de una solución son soluto y solvente.
Soluto es aquel componente que se
encuentra en menor cantidad y es el que se disuelve. El soluto puede ser sólido, líquido o gas,
como ocurre en las bebidas gaseosas, donde el dióxido de carbono se utiliza como gasificante de las bebidas.
El azúcar se puede utilizar como un soluto disuelto en líquidos (agua).
Solvente es aquel componente que se
encuentra en mayor cantidad y es el medio que disuelve al soluto. El solvente es aquella fase en que se encuentra la solución. Aunque un
solvente puede ser un gas, líquido o sólido, el solvente más común es el agua.
(Ver: El agua como solvente).
IV) En una
disolución, tanto el soluto como el solvente interactúan a nivel de sus
componentes más pequeños (moléculas, iones). Esto explica el carácter homogéneo
de las soluciones y la imposibilidad de separar sus componentes por métodos
mecánicos.
Mayor o menor
concentración
Ya dijimos que
las disoluciones son mezclas de dos o más sustancias, por lo tanto se pueden
mezclar agregando distintas cantidades: Para saber exactamente la cantidad de
soluto y de solvente de una disolución se utiliza una magnitud denominada concentración.
Dependiendo de
su concentración, las disoluciones se clasifican en diluidas, concentradas,
saturadas, sobresaturadas.
Diluidas: si la cantidad de soluto respecto del solvente es pequeña. Ejemplo: una solución de 1 gramo de sal de
mesa en 100 gramos de agua.
Concentradas: si la proporción de soluto con respecto del
solvente es grande. Ejemplo: una
disolución de 25 gramos de sal de mesa
en 100 gramos de agua.
Saturadas: se dice que una disolución está saturada a una determinada temperatura
cuando no admite más cantidad de soluto disuelto. Ejemplo: 36 gramos de sal de mesa en 100
gramos de agua a 20º C.
Si intentamos
disolver 38 gramos de sal en 100 gramos de agua, sólo se disolvería 36 gramos y
los 2 gramos restantes permanecerán en el fondo del vaso sin disolverse.
Estados de las soluciones
Se
sabe que toda la materia del mundo se presenta fundamentalmente en 3 estados
físicos o de agregación, y en igual modo se presentan las soluciones en la
naturaleza, así:
a. Soluciones sólidas. Todas
las aleaciones, como el latón (cobre con zinc), bronce (cobre con estaño),
acero (carbono con hierro), etc.
b. Soluciones líquidas. Como
-
Sólido en líquido: sal disuelta en agua; azúcar disuelta en agua, etc.
-
Líquido en líquido: alcohol disuelto en agua, etc.
-
Gas en líquido: oxígeno en agua, el gas carbónico en los refrescos, etc.
c. Soluciones gaseosas. Como
el aire, que es una solución formada por varios gases (solutos), tales como el
dióxido de carbono, oxígeno y argón, los cuales están disueltos en otro gas
llamado nitrógeno (solvente). Otros ejemplos son la niebla y el humo.
Así,
las soluciones pueden ser sólidas, liquidas y gaseosas, y estar formadas por
gases (soluto) en gases (solvente), gases en líquidos, sólidos en líquidos,
líquidos en líquidos y sólidos en sólidos. Esto es que, el soluto puede ser un
gas, un líquido o un sólido, e igual el solvente.
La solubilidad es la mayor cantidad de soluto (gramos de sustancia) que se puede
disolver en 100 gramos (g). de disolvente a una temperatura fija, para formar
una disolución saturada en cierta cantidad de disolvente.
Factores que determinan la
solubilidad
La
cantidad de soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente,
depende de los siguientes factores:
Naturaleza del soluto y del solvente
Una
regla muy citada en química es: lo
semejante disuelve lo semejante. En otras palabras, la solubilidad es
mayor entre sustancias cuyas moléculas sean análogas, eléctrica y
estructuralmente. Cuando existe semejanza en las propiedades eléctricas de
soluto y solvente, las fuerzas intermoleculares son intensas, propiciando la
disolución de una en otra. De acuerdo con esto, en el agua, que es una molécula
polar, se pueden disolver
solutos polares, como alcohol, acetona y sales inorgánicas. Así mismo, la
gasolina, debido al carácter apolar de
sus moléculas, disuelve solutos apolares como aceite, resinas y algunos
polímeros.
Temperatura
En
general, puede decirse que a mayor temperatura, mayor solubilidad. Así, es
frecuente usar el efecto de la temperatura para obtener soluciones
sobresaturadas. Sin embargo, esta regla no se cumple en todas las situaciones.
Por ejemplo, la solubilidad de los gases suele disminuir al aumentar la
temperatura de la solución, pues, al poseer mayor energía cinética, las
moléculas del gas tienden a volatilizarse. De la misma manera, algunas
sustancias como el carbonato de litio
(Li2CO3)
son menos solubles al aumentar la temperatura.
Presión
La
presión no afecta demasiado la solubilidad de sólidos y líquidos, mientras que
tiene un efecto determinante en la de los gases. Un aumento en la presión
produce un aumento de la solubilidad de gases en líquidos. Esta relación es de
proporcionalidad directa. Por ejemplo, cuando se destapa una gaseosa, la
presión disminuye, por lo que el gas carbónico disuelto en ella escapa en forma
de pequeñas burbujas
Estado de subdivisión
Este
factor tiene especial importancia en la disolución de sustancias sólidas en
solventes líquidos, ya que, cuanto más finamente dividido se encuentre el
sólido, mayor superficie de contacto existirá entre las moléculas del soluto y
el solvente. Con ello, se aumenta la eficacia de la solvatación. Es por eso que
en algunas situaciones la trituración de los solutos facilita bastante la
disolución.
Unidades Físicas de Concentración
a. En partes por millón (ppm), por
ejemplo:
p.p.m = mg/l (miligramos de soluto por
litro de solución o muestra).
p.p.m
= g/kg (miligramos de soluto por kilogramo de solución o muestra).
Unidades Químicas de Concentración
Fuentes Internet:
http://www.educared.
http://encarta.msn.com
Santillana-Quimica 1
