Ejemplo de Solubilidad

Se sabe que, entre la clasificación de las Mezclas, existen las Soluciones, que constan de un componente Disolvente y uno o varios Solutos.

El Disolvente es aquel que define el estado físico de la Solución, que generalmente es líquido; es el que se encuentra en mayor proporción en dicha mezcla.

El o los Solutos son los que están presentes en limitadas fracciones. Suelen ser sólidos, líquidos o gases.

La proporción máxima en la que un Soluto es capaz de involucrarse físicamente con el Disolvente para formar una Solución Homogénea (en una sola fase), se llama Solubilidad, y depende tanto del Soluto, como del Disolvente, y de las condiciones del Sistema.

La Solubilidad se expresa de varias maneras, y sus unidades son las siguientes:

g Soluto/100g Disolvente , g soluto/mililitro Disolvente

Es necesario conocer los Tipos de Soluciones, definidos por la proporción en que participan los Solutos.

Tipos de Soluciones

Solución Diluida

La cantidad de soluto es mínima. Tratándose de un compuesto iónico, es casi imperceptible el cambio en la conductividad eléctrica. La mezcla tiene comportamiento casi idéntico al del Disolvente puro.

Solución Concentrada

La cantidad de soluto es considerable a tal punto que la densidad de la mezcla es diferente a la del Disolvente puro.
Solución Saturada

La cantidad de Soluto es el máximo. Es la que determina la Solubilidad de éste.

Solución Sobresaturada

Si se agrega más Soluto a una Solución Saturada, éste va a tender a separarse, ya que no existe más Disolvente que lo reciba. Todos los espacios están ocupados. Si el Soluto es Sólido, va a comenzar a Precipitarse. Si es Líquido, va a separarse por diferencia de Densidades. Y si es gaseoso, va a escapar al aire ambiental.

Tipos de Solutos por su Estado Físico

Solución de Cloruro de Sodio NaCl

El Disolvente es Agua H2O Destilada, y el Soluto es un Sólido: Cloruro de Sodio NaCl

Solución de Ácido Sulfúrico H2SO4

El Disolvente es Agua H2O Destilada, y el Soluto es un líquido: Ácido Sulfúrico H2SO4

Agua carbonatada

El Disolvente es Agua H2O, y el Soluto es un gas: Dióxido de Carbono CO2

Factores que modifican la Solubilidad

Hay condiciones que se pueden alterar al manejar una solución, ya sea para aumentar la cantidad de soluto que se va a agregar a la Solución, o para limitarla. Se trata de las siguientes:

Presión

Cuando se aplica Presión Positiva a la Solución, se obliga a las moléculas del Disolvente a permanecer más juntas, por lo que la cantidad de Soluto que pueda caber en sus espacios será menor comparada con la que se maneja en condiciones normales. La Solubilidad disminuye al aumentar la Presión.

Al aplicar Presión de Vacío a la Solución, se permite a las moléculas del Disolvente estar más libres que en el estado natural, por lo que el Soluto tendrá más oportunidad de ocupar esos sitios. Se traduce en que la Solubilidad se incrementa con la disminución de la Presión.

Temperatura

Cuando la mezcla se somete a calentamiento, el aumento de Temperatura propicia que las moléculas del Disolvente estén más agitadas, permitiendo el paso del Soluto a nuevos espacios. La Solubilidad se incrementa con el aumento de Temperatura.

Si la mezcla se enfría, se está retirando energía cinética de las moléculas de la mezcla, por lo que se van ordenando de tal manera que se encontrarán más comprimidas que al principio. El Soluto no tendrá tanta oportunidad de involucrarse. La Solubilidad disminuye con una caída de Temperatura.

La naturaleza del Disolvente

La solubilidad depende mucho de la especie química que actúe como Disolvente. El agua H2O, por ejemplo, es llamada el Disolvente Universal porque es capaz de integrar las sales binarias y oxisales sin problema, generando multitud de Soluciones Electrolíticas gracias a los iones formados. También es capaz de actuar en mezcla con los Alcoholes, que son químicamente similares al agua gracias al grupo Oxhidrilo (OH-) que los vuelve moléculas Polares.

Sin embargo, el Agua es incapaz de formar una solución con Aceite y otras sustancias que involucran cadenas de hidrocarburos. Esto se debe a que el Agua es una sustancia Polar, y no le es posible interactuar con estas sustancias No Polares; Los hidrocarburos son No Polares dado que la cadena de Carbonos tiene una distribución de fuerzas uniforme.

10 ejemplos de Solubilidades:

Disolvente Agua H2O

El Cloruro de Sodio (NaCl) maneja una Solubilidad de 36g cada 100g de Agua a 20°C de Temperatura, y al cambiar a 50°C, se vuelve 37g cada 100g. No es muy notoria la diferencia cuando se eleva la temperatura en treinta grados.

El Cloruro de Potasio (KCl) maneja una Solubilidad de 34g cada 100g de Agua a 20°C, y al elevar la temperatura a 50°C, se vuelve 42.9g cada 100g de Agua. Ha variado considerablemente para haber sido el mismo incremento que con el NaCl.

El Nitrato de Sodio (NaNO3) maneja una Solubilidad de 88g cada 100g de Agua a 20°C, y al elevar la Temperatura a 50°C, se convierte en 114g cada 100g de Agua.

El Clorato de Potasio (KClO3) maneja una Solubilidad de 7.4g cada 100g de Agua a 20°C, y al elevar la Temperatura a 50°C, se convierte en 19.3g cada 100g de Agua.

El Nitrato de Plata (AgNO3) maneja una Solubilidad de 222g cada 100g de Agua a 20°C, y al elevar la Temperatura a 50°C, se convierte en 455g cada 100g de Agua.

El Azúcar de mesa o Sacarosa (C12H22O11) tiene una Solubilidad de 203.9g cada 100g de Agua a 20°C, y al elevar la temperatura a 50°C, se vuelve 260,4g cada 100g de Agua.

El Metanol (CH3OH) o Alcohol Metílico es capaz de estar en solución con el Agua en Todas Proporciones, y se mantiene una sola fase en la mezcla.

El Etanol (CH3CH2OH) o Alcohol Etílico es capaz de estar en solución con el Agua en Todas Proporciones, y se mantiene una sola fase en la mezcla.

El Butanol (CH3CH2CH2CH2OH) o Alcohol Butílico tiene una solubilidad de 8.3g cada 100g de Agua.

El Octanol (CH3(CH2)7OH) o Alcohol Octílico tiene una solubilidad tan pequeña que es Prácticamente Insoluble en Agua.