Conceptos Esenciales de Disoluciones y Métodos de Separación Química
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Conceptos Fundamentales en Química y Procesos de Separación
Definición de Disolución
Una disolución se forma cuando una sustancia (el soluto) se dispersa (disuelve) de manera uniforme en otra (el disolvente).
Solvatación
La solvatación se refiere a las interacciones entre el soluto y el disolvente.
Hidratación
La hidratación es un caso específico de solvatación donde el disolvente es el agua.
Cristalización
La cristalización ocurre cuando un soluto sólido comienza a disolverse en un disolvente. La concentración de partículas de este aumenta en la disolución, por lo cual existe la probabilidad de que las partículas de soluto choquen con la superficie del sólido. Este proceso es opuesto a la disolución.
Filtración
La filtración es un proceso de separación por el cual se hace pasar una mezcla de sólidos y fluidos (gas o líquido) a través de un medio filtrante (que puede formar parte de un dispositivo denominado filtro), donde se retiene la mayor parte del o de los componentes sólidos de la mezcla.
Destilación
La destilación es un proceso que se utiliza en la purificación de un líquido y que consiste en su calentamiento hasta el punto de ebullición y el posterior enfriamiento de los vapores en un condensador.
Decantación
La decantación es un proceso físico de separación de mezclas, especialmente útil para separar mezclas heterogéneas. Estas pueden ser exclusivamente líquido-líquido o sólido-líquido.
Solubilidad
La solubilidad es la máxima cantidad de una sustancia (el soluto) que se puede disolver en una cantidad determinada de disolvente a una temperatura específica.
Fórmula de Solubilidad (s)
La solubilidad (s) se puede expresar como: (masa de soluto / masa de disolvente) x 100.
Concentración de una Disolución
La concentración de una disolución es la proporción o relación que existe entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente. Aquí, el soluto es la sustancia que se disuelve, el disolvente es la sustancia que disuelve al soluto, y la disolución es el resultado de la mezcla homogénea de las dos anteriores. A menor proporción de soluto disuelto en el disolvente, menos concentrada estará la disolución, y a mayor proporción, más concentrada será esta.
Conductividad Eléctrica
La conductividad eléctrica es la medida de la capacidad (o aptitud) de un material o sustancia para dejar pasar (o circular) libremente la corriente eléctrica. La conductividad depende de la estructura atómica y molecular del material. Los metales son buenos conductores porque tienen una estructura con muchos electrones con vínculos débiles, lo que permite su movimiento. La conductividad también depende de otros factores físicos del propio material y de la temperatura.
Factores que Afectan la Solubilidad
Efecto de la Temperatura
Generalmente, a mayor temperatura, mayor solubilidad (para la mayoría de los sólidos en líquidos).
Efecto de la Presión
Los cambios de presión no modifican la solubilidad de un sólido en un líquido. Si un sólido es insoluble en agua, no se disolverá aunque se aumente bruscamente la presión ejercida sobre él.
La solubilidad de los gases en agua aumenta con la presión del gas sobre el disolvente. Si la presión disminuye, la solubilidad disminuye también. Se dice que la solubilidad de los gases es directamente proporcional a la presión.