Fundamentos de las Disoluciones Químicas: Solubilidad y Estados de Saturación

Las Disoluciones

Definición de Disolución

Las disoluciones son mezclas homogéneas, de composición uniforme, cuyos componentes no pueden distinguirse a simple vista ni con ayuda de un microscopio.

Son un tipo de mezcla física, lo que implica que no se producen reacciones químicas entre sus componentes.

Componentes de una Disolución

Disolvente

Componente que tiene el mismo estado de agregación que la disolución o, si ambos tienen el mismo estado, el que se encuentra en mayor proporción.

Soluto

Componente que tiene un estado de agregación distinto al de la disolución o, si ambos tienen el mismo estado, el que se encuentra en menor proporción.

Los componentes de las disoluciones pueden estar en distintos estados de agregación. Sin embargo, el tipo más habitual es aquel en el que el disolvente es líquido y el soluto es sólido o líquido.

La Solubilidad

Las sustancias no se disuelven en igual medida en un mismo disolvente. Para poder comparar la capacidad que tiene un disolvente para incorporar un producto dado, se utiliza la magnitud denominada solubilidad.

La solubilidad de un soluto en un disolvente es la capacidad máxima de ese disolvente para incorporar dicho soluto bajo condiciones específicas. Esta magnitud nos informa si es posible o no formar una disolución con dos sustancias concretas.

Tipos de Mezclas según la Solubilidad

Mezcla de Sólido y Líquido

Al mezclar un sólido y un líquido, podemos obtener dos tipos de sistemas:

• Si el sólido es soluble en el líquido, se forma una disolución.
• Si el sólido es insoluble en el líquido, se forma una suspensión.

Mezcla de Dos Líquidos

Cuando se mezclan dos líquidos, las denominaciones son distintas:

• Si son solubles el uno en el otro, se denominan miscibles, y su mezcla forma una disolución.
• Si no son solubles el uno en el otro, se denominan inmiscibles, y su mezcla forma una emulsión.

El Coeficiente de Solubilidad

El 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. Este coeficiente sirve para expresar la solubilidad en términos cuantitativos.

La Saturación

Teniendo en cuenta el coeficiente de solubilidad, definimos los siguientes tipos de disoluciones:

• Disolución Saturada: Disolución que contiene la cantidad máxima de soluto que puede admitir el disolvente a una temperatura dada.
• Disolución No Saturada (o Insaturada): Disolución que aún puede disolver más soluto porque no ha alcanzado el coeficiente de solubilidad del soluto en el disolvente.
• Disolución Sobresaturada: Disolución inestable, ya que contiene más soluto que una disolución saturada. El exceso de soluto tiende a precipitar.

Las Curvas de Solubilidad y la Temperatura

Las curvas de solubilidad son representaciones gráficas de la variación del coeficiente de solubilidad de una sustancia en función de la Temperatura (T).

La temperatura es un factor que afecta en gran medida a la solubilidad. Una sustancia tendrá diferentes coeficientes de solubilidad a diferentes temperaturas, de ahí que siempre que hablemos del coeficiente de solubilidad de una sustancia, además del disolvente, debamos especificar la temperatura.

Generalmente, estas curvas son crecientes, aunque con distinta pendiente: a medida que aumenta la temperatura, aumenta la solubilidad, pero de forma distinta según el compuesto.

Cuando una disolución se enfría, admite cada vez menos soluto, y este va precipitando. Sin embargo, existe la posibilidad de realizar un enfriamiento lento y conseguir que parte del soluto que debería depositarse se mantenga en disolución, obteniendo así una disolución sobresaturada.