CONCEPTOS BÁSICOS
Definición general de disolución : Una disolución es una mezcla homogénea, uniforme y estable, formada por dos o más sustancias denominadas componentes. Es una mezcla ya que las cantidades de los componentes no son fijas y también se denomina mezcla por que no hay reacción química en la unión de componentes. Un ejemplo de mezcla puede ser el hecho de echar colacao a la leche! para obtener el colacao no hay que echar una cantidad concreta y tampoco se produce una reacción química al echarlo! por esto es una mezcla. "e denomina omogénea porque: - Es uniforme ante la obser#ación #isual directa o con microscopio, y no apreciamos la e$istencia de #arias partes o fases. %as partículas de los componentes son de tama&o tama&o molecular '()*+ '()*+ y están distribuidas sin nin-n orden. "e denomina !niforme puesto que en todas sus partes tiene una misma composición con las mismas propiedades, cojamos la porción de mezcla que cojamos c ojamos en cada una de ellas siempre encontraremos el mismo contenido en cuanto a sus componentes. /demás las partículas se hallan distribuidas de forma ordenada, y no al azar. "e denomina Estable por mantenerse en su composición inicial sin cambiar en cuanto a los componentes químicos que la forman.
Soluto " disol#ente$ Soluto$ Es el componente que cambia de fase cuando se produce la disolución! también denominado cuerpo disperso.
Disol#ente$ Es el componente que disuel#e, teniendo la propiedad de disol#er ciertas sustancias. 0ormas para la elección de soluto " disol#ente : %a sustancia presente en mayor cantidad suele recibir el nombre de disol#ente, y a la de menor cantidad se le llama soluto y es la sustancia disuelta. El soluto puede ser un -as, un líquido o un sólido, y el disol#ente puede ser también un -as, un líquido o un sólido. El a-ua con -as es un ejemplo de un -as 'dió$ido de carbono disuelto en un líquido 'a-ua. %as mezclas de -ases, como ocurre en la atmósfera, son disoluciones. En las disoluciones entre un sólido y un líquido es fácil identificar el soluto y el disol#ente! pero si se trata de dos o más líquidos o -ases, la distinción entre soluto y disol#ente es arbitraria.
C%&SI'IC&CI(N C!&%IT&TI)&
"e-n la cantidad de soluto$ 1.- No saturadas:
1odemos encontrar a su #ez estos dos tipos: Disoluciones concentradas: son las que tienen -ran cantidad de soluto en un determinado #olumen de disolución. Están pró$imas a la saturación. Diluidas: son las que tienen una peque&a cantidad de soluto en un determinado #olumen de disolución, o lo que es
lo mismo! son disoluciones diluidas las que poseen una mayor concentración de disol#ente que de soluto. 2.- Saturadas:
Una disolución se dice que está saturada cuando a una temperatura dada contiene la mayor cantidad posible de la sustancia que se ha de disol#er 'soluto, es una disolución que está concentrada al má$imo. Están en equilibrio dinámico con un e$ceso de soluto no disuelto. 3.-Sobresaturadas:
2uando la cantidad de soluto es superior a la má$ima permitida a esa temperatura. "e producen a partir de una disolución saturada de un sólido en un líquido a una temperatura determinada, cuando se enfría el sólido y no precipita, es decir, cuando la cantidad de soluto es superior a la má$ima permitida a esa temperatura. "e encuentran en equilibrio inestable y suelen precipitar frecuentemente formando microcristales. "e-n el tama*o de +art,culas- 2lasificación de 3st4ald: 1.- Suspensiones o líquidos turbios: "on aquellos en que el diámetro es mayor que *,56. %as partículas son
turbias, sedimentan, no atra#iesan filtros ni membranas y son #isibles al microscopio. 2.- Disoluciones coloidales: En las que el diámetro de las partícula es mayor que *,**56 y menor que *,56. %as
partículas son transparentes, no sedimentan, atra#iesan filtros pero no membranas y son obser#ables al ultramicroscopio. 3.- Disoluciones verdaderas: En ellas el diámetro de las partículas disueltas es menor que *,**56 coincidiendo
con el tama&o de las moléculas. El soluto no es #isible con los instrumentos ópticos actuales.
E% &.!& CO/O DISO%)ENTE
%a función disol#ente del a-ua es muy importante! El a-ua es el disol#ente más uni#ersal, es decir, el líquido que más sustancias disuel#e y ello hace que sea una de las substancias más importantes en el ámbito de las disoluciones. 7ependiendo del tipo de "oluto el a-ua puede actuar de diferentes maneras:
Soluto iónico- 8nfluyen dos factores: 5. %a fuerte polaridad de la molécula de a-ua: El compuesto iónico se disocia en cationes 'iones positi#os y aniones 'iones ne-ati#os 9. Constante dieléctrica elevada : 7isminuye la fuerza de atracción! por lo que se fa#orece la ionización y se dificulta la nue#a formación de la molécula por atracción de sus iones.
Soluto co#alente +olar$ a#orece la polarización haciendo posible su disolución.
Soluto co#alente no +olar$ 0o se disuel#e el a-ua, pero sí en disol#entes polares. 7ebido a su ele#ada constante dieléctrica '7isminuye la fuerza de atracción! por lo que se fa#orece la ionización y se dificulta la nue#a formación de la molécula por atracción de sus iones el a-ua es el líquido que más sustancias disuel#en, por eso decimos que es el disolvente universal . Esta propiedad, tal #ez la más importante para la #ida, se debe a su capacidad para
formar puentes de hidrógeno con otras sustancias que pueden presentar -rupos polares o con car-a iónica, alcoholes, azcares con -rupos R-OH , aminoácidos y proteínas con -rupos que presentan car-as 0 y 1, lo que da lu-ar a disoluciones moleculares. ;ambién las moléculas de
a-ua pueden disol#er a sustancias salinas que se disocian formando disoluciones iónicas.
En el caso de las disoluciones iónicas '5< ima-en los iones de las sales son atraídos por los dipolos del a-ua, quedando =atrapados= y recubiertos de moléculas de a-ua en forma de iones hidratados o sol#atados. %a capacidad disol#ente es la responsable de dos funciones : 5. >edio donde ocurren las reacciones del metabolismo 9. "istemas de transporte 3tro factor que influye en la importancia del a-ua como disol#ente es la fuerte polaridad de esta molécula. %a molécula de a-ua aunque tiene una car-a total neutra 'i-ual nmero de protones que de electrones, presenta una distribución asimétrica de sus electrones, lo que la con#ierte en una molécula polar, alrededor del o$í-eno se concentra una densidad de car-a ne-ati#a, mientras que los ncleos de hidró-eno quedan desnudos, despro#istos parcialmente de sus electrones y manifiestan, por tanto, una densidad de car-a positi#a. 1or eso en la práctica la molécula de a-ua se comporta como un dipolo.
/sí se establecen interacciones dipolodipolo entre las propias moléculas de a-ua, formándose enlaces o puentes de hidró-eno, la car-a parcial ne-ati#a del o$í-eno de una molécula ejerce atracción electrostática sobre las car-as parciales positi#as de los átomos de hidró-eno de otras moléculas adyacentes. /unque son uniones débiles, el hecho de que alrededor de cada molécula de a-ua se dispon-an otras cuatro molécula unidas por puentes de hidró-eno permite que se forme en el a-ua 'líquida o sólida una estructura de tipo reticular, responsable en -ran parte de su comportamiento anómalo y de la peculiaridad de sus propiedades físicoquímicas. 1odemos #er en el si-uiente -if animado como las moléculas de a-ua #an rodeando las moléculas del soluto! 3bser#a como el hidro-eno se une a las moléculas ne-ati#as y el o$í-eno se une a las moléculas positi#as.
"3%U?8%87/7 %a solubilidad es la mayor cantidad de soluto '-ramos de sustancia que se puede disol#er en 5** -r. de disol#ente a una temperatura fija, para formar una disolución saturada en cierta cantidad de disol#ente. %as sustancias no se disuel#en en i-ual medida en un mismo disol#ente. 2on el fin de poder comparar la capacidad que tiene un disol#ente para disol#er un producto dado, se utiliza una ma-nitud que recibe el nombre de solubilidad. %a capacidad de una determinada cantidad de líquido para disol#er una sustancia sólida no es ilimitada. /&adiendo soluto a un #olumen dado de disol#ente se lle-a a un punto a partir del cual la disolución no admite más soluto 'un e$ceso de soluto se depositaría en el fondo del recipiente. "e dice entonces que está saturada. 1ues bien, la solubilidad de una sustancia respecto de un disol#ente determinado es la concentración que corresponde al estado de saturación a una temperatura dada.
%as solubilidades de sólidos en líquidos #arían mucho de unos sistemas a otros. /sí a 9* @2 la solubilidad del cloruro de sodio '0a2l en a-ua es A > y en alcohol etílico '29BA3, a esa misma temperatura, es *,**C >. 2uando la solubilidad es superior a *,5 > se suele considerar la sustancia como soluble en el disol#ente considerado! por debajo de *,5 > se considera como poco soluble o incluso como insoluble si se aleja bastante de este #alor de referencia. %a solubilidad depende de la temperatura! de ahí que su #alor #aya siempre acompa&ado del de la temperatura de trabajo. En la mayor parte de los casos, la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura. "e trata de procesos en los que el sistema absorbe calor para apoyar con una cantidad de ener-ía e$tra el fenómeno la sol#atación. En otros, sin embar-o, la disolución #a acompa&ada de una liberación de calor y la solubilidad disminuye al aumentar la temperatura.
