¿Qué es el disolvente y qué es el soluto?

El disolvente es la sustancia más abundante de una disolución y el soluto es la sustancia minoritaria. En una disolución acuosa, el disolvente es el agua.

¿Cómo afecta la temperatura a la solubilidad?

En general, la solubilidad de los sólidos aumenta con la temperatura, de modo que a mayor temperatura se puede disolver más soluto. En los gases ocurre al revés: su solubilidad disminuye al subir la temperatura.

¿Por qué un refresco frío conserva mejor el gas?

La solubilidad del gas es mayor a bajas temperaturas, por lo que en un refresco frío hay más gas disuelto que en uno caliente.

Disoluciones: concentración, solubilidad y factores que las afectan

Resumen

El documento explica qué es una disolución, sus componentes (disolvente y soluto) y los tipos de disoluciones acuosas según el estado del soluto. Después describe las formas de expresar la concentración (porcentaje en masa, porcentaje en volumen y masa en volumen), la relación entre densidad y concentración, y la solubilidad. Finalmente analiza cómo la temperatura, la presión y la agitación influyen en la solubilidad y en la velocidad de disolución.

Puntos clave

Una disolución es una mezcla homogénea de dos o más sustancias; el disolvente es la sustancia más abundante y el soluto la minoritaria.
% en masa = (m soluto / m disolución) · 100; % en volumen = (V soluto / V disolución) · 100.
La densidad es D = m_disolución / V_disolución, mientras que la concentración en masa por volumen es C = m_soluto / V_disolución.
La solubilidad es la cantidad máxima de sustancia que se puede disolver en una cantidad determinada de disolvente; una disolución saturada ha alcanzado ese máximo.
En general, la solubilidad de los sólidos aumenta con la temperatura.
La solubilidad de los gases aumenta con la presión y disminuye al aumentar la temperatura.

Ponte a prueba

Mezclas homogéneas

No todas son sustancias puras. Muchas son mezclas cuyas partículas se distribuyen.

Disolución

Disolución: mezcla con aspecto homogéneo de dos o más sustancias puras.

Tienen dos propiedades principales:

Disolvente: la sustancia más abundante.
Soluto: la sustancia minoritaria.

Disoluciones acuosas

Son aquellas en las que el disolvente es agua. Pueden contener:

Solutos sólidos (por ejemplo: sal o azúcar).
Solutos líquidos (por ejemplo: alcohol o ácido acético).
Solutos gaseosos (por ejemplo: oxígeno o nitrógeno).

Los componentes se pueden presentar en proporciones distintas.

Sustancias solubles e insolubles

Soluble: si forma una disolución al ser mezclada con agua.
Insoluble: si forma una mezcla heterogénea.

Líquidos miscibles e inmiscibles

Los distinguimos según su forma de mezclarse:

Líquidos miscibles: forman disoluciones al mezclarse.
Líquidos inmiscibles: forman mezclas heterogéneas.

Además:

Las sustancias sólidas o gaseosas no son solubles en líquidos inmiscibles.
Las sustancias líquidas no son miscibles en líquidos inmiscibles.

Concentración de una disolución

Se diferencian por la proporción en la que se encuentran sus componentes.

La concentración indica la proporción de soluto.
A medida que añadimos soluto, la concentración aumenta.
+ concentrada = menos diluida.
Una disolución está saturada cuando no puede disolver más soluto.

Tres formas de expresar la concentración

Se expresa indicando la cantidad de soluto con respecto al total de disolución:

% en masa: representa la masa que corresponde al soluto.
% masa = (m soluto / m disolución) · 100
% en volumen: representa el volumen que corresponde al soluto.
% volumen = (V soluto / V disolución) · 100
Masa en volumen: masa de soluto disuelta en un volumen de disolución (por ejemplo g/L).

Densidad frente a concentración

La concentración expresada como masa en volumen tiene las mismas unidades que la densidad en algunos casos (por ejemplo, g/L).

Densidad: propiedad de la disolución que expresa la relación entre la masa total y el volumen total de la disolución.
D = m_disolución / V_disolución (g/L)
Concentración: propiedad de la disolución que expresa la relación entre la masa del soluto y el volumen de la disolución.
C (g/L) = m_soluto / V_disolución

Solubilidad

La solubilidad es la cantidad máxima de una sustancia que se puede disolver en una cantidad determinada de disolvente.

La solubilidad de una sustancia respecto a un disolvente determinado es una propiedad específica.
Una disolución saturada es aquella en la que la cantidad de sustancia disuelta es máxima.

Solubilidad de los sólidos y temperatura

En general, la solubilidad de los sólidos aumenta con la temperatura:

Cuanto mayor es la temperatura, mayor es la cantidad de soluto que se puede disolver.
Cuanto menor es la temperatura, menor es la cantidad de soluto disuelto.

Solubilidad de los gases

La solubilidad de los gases depende de la temperatura y de la presión:

Aumenta cuando aumenta la presión del gas.
Aumenta cuando disminuye la temperatura.

Ejemplos:

Solubilidad y presión: abrir la botella de refresco disminuye la presión y disminuye la solubilidad del gas.
Solubilidad y temperatura: la solubilidad del gas en el refresco frío es mayor que en el refresco caliente.

Gráficas de solubilidad en función de la temperatura

La pendiente indica cuánto varía la solubilidad de un soluto en función de la temperatura.

Estas gráficas nos permiten saber, para una cantidad de disolvente determinada:

Cuál es la cantidad máxima de soluto que podemos disolver a una determinada temperatura.
A qué temperatura debe estar la disolución para poder disolver una cantidad determinada de soluto.

Velocidad de disolución

Cuando agitamos una mezcla, la superficie de contacto (entre el soluto y el disolvente) se incrementa, lo que aumenta la velocidad a la que se forma la disolución.

Cuanto mayor es la solubilidad de una sustancia, más rápido se disuelve.
La solubilidad depende de la sustancia y de la temperatura.
Sustancias distintas: la solubilidad del azúcar en agua es mayor que la del bicarbonato.
Temperaturas distintas: la solubilidad de los sólidos aumenta con la temperatura.