Solución química

CONCEPTOS:

• Solución química:

Se denomina solución o disolución química a una mezcla homogénea de dos o más sustancias químicas puras. Una disolución puede ocurrir a nivel molecular o iónico y no constituye una reacción química.

De esta manera, la disolución resultante de la mezcla de dos componentes tendrá una única fase reconocible (sólida, líquida o gaseosa) a pesar inclusive de que sus componentes por separado tuvieran fases distintas. Por ejemplo, al disolver azúcar en agua.

Toda solución química presenta, como mínimo, dos componentes: un soluto (el que es disuelto en el otro) y un solvente o disolvente (que disuelve al soluto). En el caso del azúcar disuelto en agua, el azúcar es el soluto y el agua es el disolvente.

La formación de soluciones y mezcla s de sustancias es fundamental para el desarrollo de nuevos materiales y para el entendimiento de las fuerzas químicas que permiten a la materia combinarse. Esto resulta de particular interés para los campos de la química, la biología y la geoquímica, entre otros.

• Solubilidad:
  Se conoce como solubilidad a la capacidad que posee determinada sustancia para disolverse en otra y formar un sistema homogéneo. Como tal, el término solubilidad se utiliza para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como cuantitativo de la concentración de las soluciones.

La sustancia que se disuelve se llama soluto y la sustancia donde se disuelve el soluto, se conoce como solvente. La concentración, por otro lado, es la proporción existente entre la cantidad de soluto y disolvente de una disolución, como es el caso de:

• Solución saturada, no se puede disolver más soluto en la solución.

• Solución sobresaturada, la solubilidad supera el máximo permitido de la disolución.

• Solución insaturada, la solución admite más soluto.

La solubilidad de una solución química puede ser expresada en porcentaje de soluto o en unidades como moles por litro (m/l) o gramas por litro (g/l). Es importante destacar, que no todas las sustancias se disuelven en los mismos disolventes, como, por ejemplo: el agua es solvente de la sal pero no del aceite.

• Soluto:

El soluto es la sustancia que se disuelve en una solución. Por lo general, el soluto es un sólido (pero también puede ser una sustancia gaseosa u otro líquido) que se disuelve en una sustancia líquida, lo que origina una solución líquida.

En la solución, el soluto suele encontrarse en menor proporción que el solvente. Una característica importante del soluto es su solubilidad, es decir, la capacidad que este tiene para disolverse en otra sustancia.

El soluto es la sustancia que, por lo general, se encuentra en menor cantidad y que se disuelve en la mezcla.

• Solvente:

El solvente, también conocido como disolvente, es la sustancia en que se disuelve un soluto, generando como resultado una solución química.

Generalmente, el solvente es el componente que se encuentra en mayor proporción en la solución.

El solvente, en cambio, es la sustancia que suele aparecer en mayor cantidad y donde se disuelve el soluto.

• Solución saturada:

Una solución saturada es una solución química que contiene el máximo de concentración de soluto disuelto en un solvente. Es considerada un estado de equilibrio dinámico donde las velocidades en que el solvente disuelve el soluto y la velocidad de recristalización son iguales.

El soluto adicional no se disolverá en una solución saturada y aparecerá en una fase distinta, ya sea un precipitado si es un sólido en líquido o una efervescencia si es un gas en un líquido.

• Solución Diluida:

Una solución diluida o insaturada es una solución química que no ha llegado al máximo de concentración de soluto disuelto en un solvente. El soluto adicional se disolverá al agregarlo en una solución diluida y no aparecerá en la fase acuosa.

Desde un punto de vista fisicoquímico,x una solución insaturada es considerada un estado de equilibrio dinámico donde las velocidades en que el solvente disuelve el soluto son mayores a la velocidad de recristalización.

Una solución diluida es aquella solución insaturada, saturada o sobresaturada a la que se le agrega más solvente. El resultado es una solución insaturada de menor concentración.

Las diluciones son un proceso común en un laboratorio químico. Por lo general, se trabaja con soluciones diluidas que se hacen a partir de soluciones madres que son las que se adquieren directamente de un comerciante en particular.

Para hacer las diluciones, se usa la fórmula C1V1=C2V2 donde C es la concentración de la solución, generalmente en términos de molaridad o normalidad. V es el volumen de la solución en ml y los términos 1 y 2 corresponde a las soluciones concentradas y diluidas respectivamente.

• Solubilidad limitada:

La definición de una solución sobresaturada es aquella que contiene más soluto disuelto de lo que normalmente podría disolverse en el disolvente. Por lo general esto se hace aumentando la temperatura de la solución.

Una alteración leve de la solución o introducción de una “semilla” o diminuto cristal de soluto forzará la cristalización del exceso de soluto. Si no hay punto de nucleación para la formación de cristales, el exceso de soluto puede permanecer en solución.

Otra forma de sobresaturación puede ocurrir cuando se enfría cuidadosamente una solución saturada. Este cambio en las condiciones, significa que la concentración es realmente mayor que el punto de saturación, la solución se ha sobresaturado.

Esto se puede usar en el proceso de recristalización para purificar un producto químico: se disuelve hasta el punto de saturación en disolvente caliente, entonces a medida que el disolvente se enfría y la solubilidad disminuye, el exceso de soluto precipita.

Las impurezas, que están presentes en una concentración mucho más baja, no saturan el disolvente y permanecen así disueltas en el líquido.

• Solubilidad ilimitada:

Condición que se presenta cuando la cantidad de un material que se disolverá en otro es ilimitada, sin crear una segunda fase.

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