Soluciones y Reacciones Químicas: Solubilidad, Concentración y Tipos de Reacción

Solución

Solución: son sistemas homogéneos (monofásicos) formados por dos o más componentes. Están compuestas por un solvente, que se encuentra en mayor proporción en la solución y disuelve al soluto. El soluto se encuentra en menor proporción y se disuelve en el solvente.

Solubilidad

La solubilidad es la cantidad máxima de soluto que se disolverá en una cantidad dada de solvente a una temperatura específica.

Factores que afectan la solubilidad

• Interacciones soluto–solvente: cuanto más intensas son las interacciones entre las partículas del soluto y las del solvente, mayor será la solubilidad del soluto en dicho solvente.
• Efecto de la temperatura: en la mayor parte de los casos, aunque no en todos, la solubilidad de una sustancia sólida aumenta con la temperatura. La solubilidad de los gases en agua, por lo general, disminuye al aumentar la temperatura.
• Efecto de la presión: en los sólidos y en los líquidos la presión no influye significativamente en la solubilidad. En gases, la solubilidad en un solvente líquido aumenta de forma directamente proporcional con la presión parcial del gas sobre la solución.

Concentración de una solución

La concentración expresa la relación entre la cantidad de soluto presente en una solución y la cantidad de solvente o la de solución.

Molalidad

Molalidad: cantidad de sustancia (moles) de soluto por kilogramo de solvente.

Fracción molar (X)

Fracción molar (X): X = ni / nt, donde ni es el número de moles del componente i y nt es el número total de moles de la mezcla.

Dilución

Diluir es preparar una solución de menor concentración a partir de otra solución más concentrada (del mismo soluto) agregando solvente.

Transformaciones químicas

Las transformaciones químicas se dan a través de reacciones químicas, que son procesos mediante los cuales una o más sustancias se transforman por ruptura y/o formación de enlaces químicos para dar lugar a una o más sustancias. Están involucradas las interacciones interparticulares. Pueden representarse mediante una ecuación química:

a A() + b B() → c C() + d D()

A y B son reactivos. C y D son productos. a, b, c, d son coeficientes estequiométricos (relacionados con la cantidad de sustancia involucrada en la reacción). Los paréntesis () indican el estado de agregación de la sustancia.

Dado que en ninguna reacción se crean ni se destruyen átomos, toda ecuación química debe tener números iguales de átomos de cada elemento a cada lado de la flecha. Si se satisface esta condición, se dice que la ecuación está balanceada.

Clasificación de las reacciones

Según reversibilidad

Las reacciones pueden ser reversibles o irreversibles, según si el proceso puede o no invertirse bajo ciertas condiciones.

Según intercambio de energía con el ambiente

Exotérmicas y endotérmicas (según se libere o absorba energía durante la reacción).

Según tipos de sustancias involucradas

Reacciones que involucran sustancias iónicas y reacciones que involucran sustancias moleculares.

Según el tipo de proceso que producen

• Reacciones de neutralización
• Reacciones de descomposición
• Reacciones de síntesis o de obtención
• Reacciones de combustión
• Reacciones de precipitación
• Reacciones de desplazamiento o sustitución