Determinación de solubilidad

La solubilidad es la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad dada de disolvente a una temperatura dada. La solubilidad permite predecir si se formara un precipitado cuando se mezclan dos soluciones o cuando se agrega un soluto a la solución.

Las sustancias son solubles en medios de polaridad semejante (propiedad de las moléculas que representa la separación de las cargas eléctricas). Si tomamos como ejemplo el agua, que es el solvente que comúnmente utilizamos, veremos que no todas las sustancias son solubles en este medio. Así, el aceite, será insoluble en un medio acuoso, ya que es una sustancia apolar y el agua es una sustancia polar, por lo tanto se debiera esperar que sea insoluble en un medio acuoso. El agua, que es una molécula polar, disolverá compuestos polares, como el azúcar o el etanol, o compuestos iónicos como la sal común.

Los compuestos se dividen en tres grandes categorías llamadas solubles, ligeramente solubles e insolubles. Específicamente, para los líquidos se recurre a términos más específicos: miscible e inmiscible. Aquellos líquidos que pueden mezclarse entre si y formar una solución acuosa son sustancias miscibles (ejemplo: agua y alcohol), y los líquidos que no forman soluciones o son insolubles entre sí se denominan inmiscibles (ejemplo: agua y aceite).

Factores que afectan la solubilidad

La solubilidad de un compuesto en un determinado solvente depende de la naturaleza química del soluto y solvente, la temperatura y la presión.

• La naturaleza del soluto y del disolvente: La solubilidad aumenta entre sustancias cuyas moléculas son análogas en sus propiedades eléctricas y estructuralmente. Cuando existe una similitud en las propiedades eléctricas del soluto y solvente, se incrementan las fuerzas intermoleculares, favoreciendo la disolución de del soluto en el solvente.

• Efecto de la temperatura en la solubilidad: La temperatura de la solución afecta la solubilidad de la mayoría de las sustancias. La figura 3 muestra la dependencia entre la solubilidad en agua de algunos compuestos iónicos y la temperatura. Generalmente, la solubilidad de la sustancia sólida se incrementa con la temperatura. 

• Efecto de la presión en la solubilidad de los gases: La presión externa tiene algún grado de influencia sobre la solubilidad de líquidos y sólidos, pero afecta sustantivamente la solubilidad de los gases. Existe una relación que permite cuantificar la solubilidad de los gases y la presión. Esta relación la proporciona la ley de Henry, que establece que la solubilidad de un gas en un líquido es proporcional a la presión del gas sobre la disolución. Esta ley la podemos entender desde un punto de vista cualitativo, en donde la cantidad de gas que se disolverá en un solvente depende de cuan a menudo choquen las moléculas del gas con la superficie del liquido, y queden atrapadas por la fase condensada. Cuando se aumenta la presión parcial se disuelve una mayor cantidad de moléculas en el solvente, debido a que están chocando con la superficie. Dos ejemplos de este efecto, son la disolución de oxigeno molecular (O2) gaseoso en la sangre y el CO2 disuelto en las bebidas gaseosas.

Los componentes de una solución

• Soluto: es la sustancia que se encuentra en menor cantidad, aquella que se disuelve en la mezcla. Con frecuencia cambia de estado. Una solución puede contener varios solutos.

• Solvente (también llamado disolvente): es la sustancia que se encuentra en mayor cantidad, aquella en la que se disuelve el soluto. Esta sustancia no cambia de estado.

Tipos de soluciones

• Diluida: es aquella solución donde la cantidad de soluto es menor que la cantidad de disolvente. Por ejemplo: 1 gramo de sal en 100 gramos de agua.

• Concentrada: es aquella solución donde la cantidad de soluto es mayor que la cantidad de disolvente. Por ejemplo: 25 gramos de sal en 100 gramos de agua.

• Saturada: es aquella solución que a una temperatura determinada no admite la disolución de más soluto en un solvente. Es decir, es la cantidad máxima de soluto que se puede disolver en el solvente. Por ejemplo: en 100 gramos de agua a 20°C se pueden disolver como máximo 36 gramos de sal.

• Sobresaturada: es aquella solución que contiene mayor cantidad de soluto que la permitida a una temperatura determinada. Este tipo de solución es muy inestable y generalmente se obtiene por enfriamientos rápidos o por descompresiones bruscas.

En términos cuantitativos, la solubilidad se asocia con la concentración y corresponde a la máxima cantidad de una sustancia que se puede disolver en una cantidad determinada de disolvente a una temperatura específica. Se expresa como la máxima cantidad de gramos de soluto disueltos por cada 100 mL de disolvente, o la máxima cantidad de gramos de soluto disueltos por cada 100 g de disolvente, según la fórmula:

A partir de lo anterior, es posible clasificar las disoluciones como insaturadas, saturadas y sobresaturadas. De esta manera, las soluciones saturadas serán aquellas que alcanzan la solubilidad, las sobresaturadas aquellas que la sobrepasan, y las insaturadas aquellas que no la alcanzan.

La solubilidad depende de la naturaleza química del soluto y del disolvente, por lo tanto, mientras más afines sean, más soluble será el soluto en el disolvente.

Solubilidad en la Vida Cotidiana

Solubles en agua:

• Sal: o cloruro de sodio, es ordinariamente soluble en agua a 20 °C.

• Gelatina: es soluble en agua en presencia de calor.

• Jugos en polvo: mezcla de azúcar, saborizantes y conservantes, ordinariamente solubles en agua a 20 °C.

Solubles en otras sustancias:

• Mayonesa: es una mezcla de huevo, vinagre y sal en aceite.

• Pinturas, lacas y tintes: se disuelven en thinner, acetona o metiletilcetona.

• Barniz de uñas: se disuelve en thinner o acetona.

Bibliografía

educarchile. (26 de Octubre de 2012). educarchile. Recuperado el Septiembre de 2018, de http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?id=216792

Educativo, P. (s.f.). Portal Educativo. Recuperado el Septiembre de 2018, de https://www.portaleducativo.net/segundo-medio/51/solubilidad

Murillo, N. (2017). lifeder.com. Recuperado el Septiembre de 2018, de https://www.lifeder.com/ejemplos-materiales-solubles/

Respuestas.tips. (s.f.). Respuestas.tips. Recuperado el Septiembre de 2018, de https://respuestas.tips/que-tipos-de-disoluciones-hay/

IMÁGENES TOMADAS DE ESTAS FUENTES: 

http://www.educarchile.cl/ech/pro/app/detalle?id=216792

https://www.portaleducativo.net/biblioteca/solubilidad_1.jpg

https://profesor10demates.com/wp-content/uploads/2016/05/Solubilidad-ejercicios-resueltos-2-bachillerato-1.png

http://ww2.educarchile.cl/UserFiles/P0001/Image/CR_FichasTematicas_quimica_Polimeros/216792_imagen_1.jpg

http://ww2.educarchile.cl/UserFiles/P0001/Image/CR_FichasTematicas_quimica_Polimeros/216792_imagen_2.jpg

http://ww2.educarchile.cl/UserFiles/P0001/Image/CR_FichasTematicas_quimica_Polimeros/216792_imagen_3.jpg

http://ww2.educarchile.cl/UserFiles/P0001/Image/CR_FichasTematicas_quimica_Polimeros/216792_imagen_4.jpg

https://respuestas.tips/wp-content/uploads/2013/04/soluciones3.jpg

https://i.ytimg.com/vi/vxtDhVeIrdM/maxresdefault.jpg

https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSkjmd9J8UzgAK0fBN2Vw13LB_IswYZiUYRnamyEjVkZ4aIDc1p0w

https://www.argentinadiabetes.org/jugos-en-polvo-que-contienen/

http://www.demoslavueltaaldia.com/receta/mayonesa-casera-al-limon

https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSbPunZRD7B5wbi3oxKa-7sVkZSgaN4KaILVhZYfflbcP5DLURWVw

http://www.layfer.com/pintura-en-spray/

Equipo 3

Gómez Ruiz Jessica Paulina

Padilla Sánchez Kelly

Díaz Aguilar Esmeralda

Flores Tapia Alessandra Guadalupe

Ibarra García Adrián

López Ruíz Adalberto