Solubilidad

Solubilidad

1) Solubilidad como fenómeno físico:

La solubilidad es la propiedad de una sustancia para disolverse en otra la sustancia que se disuelve se denomina soluto y donde se disuelve dicha sustancia se le llama solvente. La solubilidad depende de la naturaleza del disolvente y del soluto así como la temperatura y la presión del sistema a alcanzar el valor máximo de entropía.

2) Relación entre solubilidad y su estructura molecular:

Cuando se disuelve un sólido o un líquido las unidades estructurales iones o moléculas se separan unas de otras y el espacio entre ellas pasa a ser ocupado por moléculas del disolvente. Durante la disolución debe suministrarse energía para vencer las fuerzas interiónicas o intermoleculares. Esta energía se refiere para romper los enlaces entre las partículas del soluto y es aportada por la formación de enlaces entre partículas de soluto y disolvente. Las fuerzas atractivas anteriores son reemplazadas por otras nuevas.

3) Polaridad y Solubilidad:

Una sustancia se solubiliza en otra si las magnitudes de las fuerzas intermoleculares del soluto y el disolvente son semejantes. Es decir lo polar es soluble en lo polar y lo no polar es soluble en lo no polar. Una molécula polar se manifiesta ya que alrededor se concentra una densidad negativa dejándolo parcialmente desprovisto de electrones mientras en el núcleo su densidad es positiva.

4) Efecto de las fuerzas intermoleculares en la solubilidad:

Dentro de la molécula, los átomos están unidos mediante fuerzas intermoleculares (enlaces iónicos, metálicos o covalentes). Estas son las fuerzas que se deben vencer para que se produzca un cambio químico.

Estas fuerzas intermoleculares que actúan sobre distintas moléculas o iones y que hacen que se atraigan o se repelen. Estas fuerzas son las que determinan las propiedades físicas de las sustancias, una de ellas es la solubilidad.

5) Solvatación e hidratación:

Es la interacción de las moléculas de soluto y disolvente para formar conglomerados moleculares.

Cuando el disolvente es el agua se llama hidratación.

6) Solvatación e Hidratación.

La solvatación es un proceso que consiste en la atracción y agrupación de las moléculas que conforman un disolvente, o en el caso del soluto, sus iones. Cuando se disuelven los iones de un disolvente, éstos se separan y se rodean de las moléculas que forman el disolvente. Cuanto mayor es el tamaño del ion, mayor será el número de moléculas capaces de rodear a éste, por lo que se dice que el ion se encuentra mayormente solvatado.

La hidratación es el proceso mediante el cual se agrega o adiciona líquido a un compuesto, a un organismo o a un objeto.

7) Disolventes próticos y apróticos.

Los disolventes como el agua y el metanol se denominan disolventes próticos: contienen hidrógeno unido a oxígeno o nitrógeno, de modo que son lo suficientemente ácidos como para formar puentes de hidrógeno. Otros disolventes próticos solvatan los iones del mismo modo que el agua: los cationes, mediante pares no compartidos, los aniones por medio de puentes de hidrógeno.

En los últimos años se ha observado el desarrollo y uso creciente de disolventes apróticos: disolventes polares, de constante dieléctrica moderadamente elevada y que no contienen hidrógenos ácidos. Por ejemplo:

Estos disuelven compuestos iónicos, pero al hacerlo su acción difiere de un modo muy importante de la de los disolventes próticos: son incapaces de formar puentes de hidrógeno con los aniones.

Estos disolventes apróticos son altamente polares, con momentos dipolares varias veces mayores que el del agua. Como se indica en las fórmulas, en cada uno de nuestros ejemplos el polo negativo se halla sobre un átomo de oxígeno que sobresale de la molécula. Los pares de electrones no compartidos de estos átomos muy expuestos, cargados negativamente, pueden solvatar los cationes muy fuertemente.

Por otra parte, el polo positivo se halla sumergido dentro de la molécula. Debido a esta carga difusa y protegida, la molécula sólo solvata los aniones muy débilmente. Por tanto, los disolventes apróticos disuelven compuestos iónicos principalmente mediante la solvatación de cationes.

Pruebas de solubilidad.

1) En disolventes orgánicos.

Son compuestos orgánicos volátiles que se utilizan solos o en combinación con otros agentes, sin sufrir ningún cambio químico, para disolver materias primas, productos o materiales residuales, o se utilice como agente de limpieza para disolver la suciedad, o como disolvente, o como medio de dispersión, o como modificador de la viscosidad, o como agente tenso-activo. El uso de estos disolventes, libera a la atmósfera compuestos orgánicos volátiles (COV), que tienen algunos problemas importantes para el entorno.

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