Solubilidad

1. SOLUBLIDAD Y SUS TIPOS

La solubilidad es la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad de disolvente a una temperatura determinada. Se expresa como gramos de soluto por cada 100 cm3 de disolvente a una temperatura dada.

Tipos de Solubilidad:

Saturada: En química una solución saturada es aquella que tiene un equilibrio entre el solvente y el soluto a la temperatura dada. Si se eleva la temperatura habrá mayor capacidad del solvente de disolver el soluto. Cuando una solución está saturada, esta ya no es capaz de disolver más soluto.

Insaturada: Es aquella en que la cantidad de soluto disuelto es inferior a la que indica su solubilidad” esta solución se reconoce experimentalmente agregándole una pequeña cantidad de soluto y esta se disolverá.

Sobresaturada: Es aquella en que la cantidad de soluto disuelto es mayor a la que indica su solubilidad”. Este tipo de solución se reconoce experimentalmente por su gran “inestabilidad” ya que al agitarla o al agregar un pequeño cristal de soluto (cristal de siembra o semilla de cristal) se provoca la cristalización del exceso de soluto disuelto.

2. DISOLUCION, CONSTITUCION Y COMO SE CLASIFICAN DE ACUERDO A LA CANTIDAD DE SOLUTO.

Una disolución, es una mezcla homogénea a nivel molecular o iónico de dos o más sustancias, que no reaccionan entre sí, cuyos componentes se encuentran en proporción que varía entre ciertos límites. Describe un sistema en el cual una o más sustancias están mezcladas o disueltas en forma homogénea en otra sustancia. También se puede definir como una mezcla homogénea formada por un disolvente y por uno o varios solutos. Un ejemplo común podría ser un sólido disuelto en un líquido, como la sal o el azúcar disuelto en agua; o incluso el oro en mercurio, formando una amalgama.

Constitución de Disolución:

Toda disolución está formada por una fase dispersa llamada soluto y un medio dispersante denominado disolvente o 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. 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.

Clasificación de Disolución (De acuerdo a la cantidad de Soluto):

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.

3. SUSTANCIA SOLUBLES Y NO SOLUBLES.

• Solubles: Las que son solubles en agua son las que puedes revolver y no se ven. Ejemplo, el azúcar, la sal, entre otras. Normalmente son sustancias con las que el agua intercambia electrones y por lo tanto forman nuevos compuestos.

• NO Solubles o Insolubles: Las que no son solubles en agua son las que no se disuelven en agua, por ejemplo el aceite, el petróleo, la arena, entre otros. Algunas se les agrega un solvente que es el que permite que haya una reacción química entre ellas.

4. PRODUCTO DE SOLUBILIDAD, EQUILIBRIO DE SOLUBILIDAD Y RELACION ENTRE ELLAS.

El producto de solubilidad o producto iónico de un compuesto iónico es el producto de las concentraciones molares (de equilibrio) de los iones constituyentes, cada una elevada a la potencia del coeficiente estequiométrico en la ecuación de equilibrio: 5yu

Equilibrio de Solubilidad Es cualquier tipo de relación de equilibrio químico entre los estados sólido y disuelto de un compuesto en la saturación. Los equilibrios de solubilidad implican la aplicación de los principios químicos y las constantes para predecir la solubilidad de sustancias en condiciones específicas (porque la solubilidad es sensible a las condiciones, mientras que las constantes lo son menos). La sustancia que se disuelve puede ser un sólido orgánico como el azúcar o un sólido iónico como la sal de mesa. La principal diferencia es que los sólidos iónicos se disocian en sus iones constituyentes, cuando se disuelven en agua. La mayor parte de las veces, el agua es el disolvente de interés, aunque los mismos principios básicos son aplicables a cualquier disolvente.

Relación Entre Producto y Equilibrio de Solubilidad: Solubilidad y producto de solubilidad son dos conceptos diferentes pero íntimamente relacionados. Si simbolizamos con S a la solubilidad en mol/L = M del AgCl, o sea la molaridad de una solución saturada, el BM para catión y para anión nos indica [Ag+] = [Cl-] = S pues la única fuente del Cl- y de la Ag+ en solución es la solubilidad del sólido. Introduciendo este resultado en [6]

Y en consecuencia la solubilidad del AgCl en agua destilada es:

Procediendo en sentido inverso, Kps puede calcularse a partir de S. Por ejemplo, una solución saturada de TlCl en agua contiene 3.31 g de sal/L ¿Cual es el Kps?

TlCl: 239.9 g/mol

La disolución de un mol de sal produce un ión gramo de Tl+ y otro de Cl-. Por lo tanto:

Las expresiones de Kps deben escribirse siguiendo los principios involucrados en el estudio del equilibrio químico, con la concentración de cada ión elevada a una potencia igual a su coeficiente estequiométrico en la ecuación que describe el equilibrio. Para cromato de plata:

Al disolverse un mol de Ag2CrO4 se producen dos iones gramos de Ag+ y un ión gramo de CrO4-2. Los BM son:

Del mismo modo, para sulfuro de bismuto, suponiendo que no ocurran reacciones laterales:

Extraer conclusiones acerca de las solubilidades relativas de dos sustancias basándose solo en valores de Kps puede llevar a resultados erróneos. Consideremos tres sales de Ag (I):

Cuando los dos electrolitos

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