Fundamentos de Soluciones Químicas: Preparación, Concentración y Solubilidad

¿Qué es una Solución Química?

Una solución es una mezcla homogénea. Está compuesta por un soluto (que se encuentra en menor proporción y puede ser sólido o líquido) y un solvente (que se encuentra en mayor proporción; el solvente universal es el agua).

Estado de Agregación de una Solución

El estado de agregación de una solución dependerá del solvente. La relación general es:

Soluto (STO) + Solvente (STE) = Solución (SN)

Ejemplo: Soluto sólido + Solvente líquido = Solución líquida.

Formas de Expresar la Concentración de una Solución

Existen distintas formas de expresar la concentración de una solución:

• % P/P (Porcentaje Peso en Peso): Gramos de soluto / 100 g de solución
• % P/V (Porcentaje Peso en Volumen): Gramos de soluto / 100 mL de solución
• % V/V (Porcentaje Volumen en Volumen): Mililitros de soluto / 100 mL de solución
• M (Molaridad): Moles de soluto / 1000 mL de solución
• m (Molalidad): Moles de soluto / 1000 g de solvente

¿Cómo Preparar una Solución?

Una solución puede denominarse de distinta manera según su método de preparación:

Disolución: Preparación a partir de un Sólido

Se produce cuando un sólido se disuelve en un líquido. Por ejemplo, disolver azúcar en el té.

Para preparar una disolución en el laboratorio, se necesitan los siguientes materiales:

• Probeta
• Matraz aforado
• Vaso de precipitado
• Cuchara o espátula
• Balanza
• Varilla de vidrio
• Embudo

Se deben seguir los siguientes pasos:

1. Tome el vaso de precipitado (vacío) y colóquelo sobre la balanza. Luego, tare la balanza.
2. Con el vaso de precipitado sobre la balanza, tome la cuchara y pese la cantidad de sólido (soluto) que necesita. Retire el vaso de precipitado y agregue al sólido una cantidad X de líquido, que medirá en una probeta.
3. Luego, disuelva la mezcla revolviendo con una varilla de vidrio.
4. Coloque el embudo en el matraz aforado y transfiera el líquido que se encontraba en el vaso de precipitado.
5. Finalmente, agregue agua hasta enrasar (llegar hasta la línea de aforo del matraz).

Dilución: Preparación a partir de un Líquido Concentrado

Se produce cuando se añade agua a una alícuota (pequeño volumen) de un líquido concentrado.

Para preparar una dilución en el laboratorio, se necesitan los siguientes materiales:

• Vaso de precipitado
• Pera de goma
• Pipeta (aforada o graduada)
• Matraz aforado

Se deben seguir los siguientes pasos:

1. Coloque un volumen X de la solución concentrada en el vaso de precipitado.
2. Introduzca la pipeta en el vaso de precipitado y, con la pera de goma, extraiga un pequeño volumen de esta solución concentrada.
3. Luego, tome el matraz aforado y añada un poco de agua destilada. (Nota: Siempre añada el ácido al agua, nunca el agua al ácido, para evitar reacciones exotérmicas peligrosas.)
4. Introduzca el pequeño volumen de la solución concentrada en el matraz aforado.
5. Por último, agregue más agua destilada al matraz hasta enrasar.

Solubilidad

La solubilidad es el valor de concentración que corresponde a la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en una cantidad determinada de solvente, bajo condiciones específicas de presión y temperatura.

Las soluciones se clasifican, en términos de solubilidad, en insaturadas, saturadas y sobresaturadas.