Principios de Solubilidad

Principios de Solubilidad 

     La cantidad de soluto que se disuelve en un disolvente dado depende de varios factores. Los más importantes son:

1. La naturaleza del disolvente, del soluto y de las interacciones que se producen entre ellos.
2. La temperatura a la que se forma la disolución.
3. La presión del soluto gaseoso.

          Interacciones soluto-disolvente

     Se dice que semejante disuelve a semejante. Una forma más precisa de decir esta máxima es decir  que dos sustancias que tienen el mismo tipo de fuerzas intermoleculares serán, muy probablemente, solubles entre sí. Por ejemplo, supongamos, que el pentano C₅H₁₂ , y el hexano, C₆H₁₄ , son completamente miscibles entre sí. Las moléculas de estas sustancias no polares se mantienen unidas por una fuerza de dispersión de intensidad muy parecida. Una molécula de pentano no experimenta grandes cambios en sus fuerzas intermoleculares cuando se forma la disolución del pentano en hexano.

          Efectos de la temperatura sobre la solubilidad

Cuando se agita un exceso de sólido como el cloruro sódico con agua, se forma una disolución saturada. Se establece un equilibrio entre el sólido y los iones de la disolución:

NaCl_(s) ↔ Na⁺ _(ac) + Cl ^– _(ac)

Un equilibrio similar se establece cuando un gas como el dióxido de carbono burbujea en agua:

CO_{2 (g)} ↔CO_{2 (ac)}

Se puede predecir el efecto de un cambio de temperatura sobre el equilibrio de solubilidad aplicando el principio siguiente:

Un incremento de temperatura siempre favorece el proceso endotérmico.

Esto significa que si el proceso de solubilidad absorbe calor (∆H>0), un aumento de temperatura aumenta la solubilidad. En otras palabras. A medida que aumenta la temperatura se disuelve cada vez más el soluto en la disolución. Por el contrario, si el proceso de disolución exotérmico (∆H<0), un aumento de temperatura disminuirá la solubilidad, es decir, calentándose separará el soluto de la disolución.

La disolución de un sólido en un líquido es casi siempre un proceso endotérmico; hay que absorber calor para romper el cristal:

Sólido + Líquido ↔ Disolución; ∆H>0

          Efecto de la presión sobre la Solubilidad 

     La presión solo tiene sobre la solubilidad en los sistemas gas-líquido. A una temperatura dad, un aumento de presión solo aumenta la solubilidad del gas. Además, a presiones bajas y moderadas, la solubilidad del gas es directamente proporcional a la presión.

Disoluciones

   

Disoluciones

     Una disolución es una mezcla homogénea de un soluto (sustancia disuelta) distribuido uniformemente en un disolvente (sustancia que disuelve). Las disoluciones pueden existir en cualquiera de los tres estados de la materia: gas, sólido o líquido. El aire es el más común de las disoluciones gaseosas, es una mezcla de nitrógeno, oxígeno y otros componentes menores. Muchas aleaciones metálicas son disoluciones sólidas. Ejemplos son el latón (Cu + Zn) y el bronce (Cu + Zn + Sn). Las disoluciones líquidas son quizá las más familiares, especialmente las que tienen agua como disolvente. Las disoluciones acuosas son las más importantes para nuestros propósitos químicos.

          Terminología de las Disoluciones

     Se suelen utilizar diferentes adjetivos para indicar cantidades relativas de soluto y disolventes empleados en una disolución. Se suele describir una disolución que contiene una pequeña cantidad de soluto como "diluida". En algunos casos, estos términos han tomado tradicionalmente un significado cualitativo. Las disoluciones de algunos reactivos de los más usados se señalan con etiquetas en las que se indica concentrado o diluido para indicar los valores de las concentraciones que poseen.

     Las concentraciones relativas de las disoluciones se expresan frecuentemente con los términos de "saturada", "no saturada" y "sobresaturada". 

     Una disolución saturada es aquella que está en equilibrio con el soluto no disuelto. 

     Una disolución  no saturada contiene menor concentración de soluto que la disolución no saturada; no está en equilibrio. Si se añade más soluto, éste se disuelve, y la disolución estará más próxima a la saturación.

     Una disolución sobresaturada contiene más soluto que el que le corresponde a la concentración de equilibrio. Es muy inestable en presencia de un pequeño exceso de soluto.