Fundamentos de Disoluciones Químicas: Conceptos, Equilibrio y Propiedades

Conceptos Fundamentales de las Disoluciones

Una disolución es una mezcla homogénea de composición uniforme, cuyos componentes no pueden distinguirse a simple vista. Está compuesta por dos elementos principales:

• Disolvente: El componente mayoritario.
• Soluto: La sustancia que se disuelve.

Propiedades y Parámetros Químicos

• Coeficiente de solubilidad: Es la máxima cantidad de un soluto que puede disolverse en 100 g o en 100 ml de un determinado disolvente a una temperatura establecida.
• Constante de equilibrio (Ka o Kb): La constante de un ácido (Ka) o de una base (Kb) es una medida cuantitativa de la fuerza de dicha sustancia.

Valoraciones y Medición de pH

Punto de Equivalencia e Indicadores

• Punto de equivalencia de una neutralización: El punto final de la reacción se denomina punto de equivalencia.
• Indicador: Para determinar el final de la valoración (punto final), se emplea un indicador ácido-base, una sustancia que cambia de color en función de la concentración de iones H₃O⁺.

El pH-metro y la Potenciometría

El pH-metro realiza la medida del pH mediante un método potenciométrico. Este método se basa en la diferencia de potencial que se establece entre dos disoluciones con distinta concentración de H⁺. Cuando ambas se ponen en contacto, se produce un flujo de iones.

En la práctica, la medida del pH es relativa, ya que se compara el pH de una muestra con el de una disolución patrón de pH conocido:

• Electrodo de referencia: Incluido en un medio cuya concentración de H⁺ es constante.
• Electrodo indicador: Se pone en contacto con la disolución problema (concentración variable de H⁺). Posee una membrana de vidrio selectiva para los iones H⁺.

El pH-metro mide la diferencia de potencial entre ambos electrodos para determinar el valor del pH.

Disoluciones Electrolíticas y Propiedades Coligativas

Las disoluciones en las que el soluto se disocia en iones se denominan disoluciones electrolíticas. Las moléculas de soluto se separan y los iones resultantes son atraídos por las moléculas de disolvente:

• Cationes (ej. Na⁺): Atraídos por el polo negativo de la molécula de agua.
• Aniones (ej. Cl⁻): Atraídos por el polo positivo de la molécula de agua.

Propiedades de las Disoluciones

Las propiedades principales incluyen:

• Punto de ebullición.
• Punto de congelación.
• Presión osmótica.

Clasificación según la Presión Osmótica

Al comparar la presión osmótica de dos disoluciones, podemos definir tres tipos:

• Isotónicas: Tienen la misma presión osmótica que la disolución de referencia.
• Hipotónicas: Tienen menor presión osmótica que la de referencia.
• Hipertónicas: Tienen mayor presión osmótica que la de referencia.