La solubilidad es la medida o magnitud que indica la cantidad maxima de soluto que puede disolverse en una cantidad determinada de solvente y a una temperatura determinada”




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títuloLa solubilidad es la medida o magnitud que indica la cantidad maxima de soluto que puede disolverse en una cantidad determinada de solvente y a una temperatura determinada”
fecha de publicación25.08.2016
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INTRODUCCION:

Las soluciones son mezclas homogéneas de sustancias en iguales o distintos estados de agregación. La concentración de una disolución constituye una de sus principales características. Bastantes propiedades de las disoluciones dependen exclusivamente de la concentración. Su estudio resulta de interés tanto para la física como para la química.

El estudio de los diferentes estados de agregación de la materia se suele referir, para simplificar, a una situación de laboratorio, admitiéndose que las sustancias consideradas son puras, es decir, están formadas por un mismo tipo de componentes elementales, ya sean átomos, moléculas, o pares de iones. Los cambios de estado, cuando se producen, sólo afectan a su ordenación o agregación.

Sin embargo, en la naturaleza, la materia se presenta, con mayor frecuencia, en forma de mezcla de sustancias puras. Las soluciones constituyen un tipo particular de mezclas. El aire de la atmósfera o el agua del mar son ejemplos de disoluciones. El hecho de que la mayor parte de los procesos químicos tengan lugar en solución hace del estudio de las soluciones un apartado importante de la química-física.

DESARROLLO:

La Solubilidad:

La solubilidad es la medida o magnitud que indica la cantidad maxima de soluto que puede disolverse en una cantidad determinada de solvente y a una temperatura determinada”.

Las unidades de expresión para la solubilidad son variadas, en general se expresa en g/l (gramos/litros).

Ejemplo: La solubilidad de la sal común (cloruro de sodio) es de 360 g/l en agua a 20ºC.

Este valor indica que en un litro de agua (1000 cc) a 20ºC, la cantidad maxima de clururo de sodio que se puede disolver es 360 gramos .

Tipos de soluciones con respecto a la solubilidad.

 Solución Insaturada: “Es aquella en que la cantidad de soluto disuelto es inferior a la que indica su solubilidad” esta solución se reconoce experimentalmente agregándole una pequeña cantidad de soluto y esta se disolverá.

 Solución Saturada: “Es aquella en que la cantidad de soluto disuelto es igual a la que indica su solubilidad”. Este tipo de solución se reconoce experimentalmente agregándole una pequeña cantidad de soluto y no se disolverá.

 Solución Sobresaturada: “es aquella en que la cantidad de soluto disuelto es mayor a la que indica su solubilidad”. Este tipo de solución se reconoce experimentalmente por su gran “inestabilidad” ya que al agitarla o al agregar un pequeño cristal de soluto (cristal de siembra o semilla de cristal) se provoca la cristalización del exceso de soluto disuelto.

Factores que condicionan o modifican la solubilidad.

Como se a comprobado mediante experiencias cotidianas, hay sustancias muy solubles en agua (azúcar), otras muy poco solubles y otras prácticamente insolubles (aceite), por lo tanto la solubilidad no posee siempre valor fijo o constante sino que depende de ciertos factores que harán de la solubilidad un valor que puede ser aumentado o disminuido según sea el factor modificante y estas son los siguientes:

 La Temperatura:

Este factor solo modifica la solubilidad de solutos solidos y gaseosos, los líquidos no sufren ninguna alteración en su solubilidad, solo hasta que sean miscibles entre si (que se mezclen).

En el caso de los solidos: en general un aumento de la temperatura provocara un aumento de la solubilidad aunque existen casos donde la solubilidad sufre una pequeña variacion e incluso casos donde al aumentar la temperatura la solubilidad disminuye.

En el caso de los gases: un aumento de la temperatura produce siempre una disminución de la solubilidad y vice-versa. Si se coloca en un recipiente una pequeña cantidad de bebida gaseosa, al ser calentada, se observa inmediatamente una efervecencia derivada del escape de gas (dióxido de carbono) de la solución. Si se calienta agua, esta pierde el aire disuelto en ella.

 La Presión:

Este factor no produce alteración alguna en las solubilidades de solidos y líquidos.

La presión modifica considerablemente la solubilidad de un gas y actua de la siguiente forma: “Un aumento de la presión producirá siempre un aumento de la solubilidad del gas y vice-versa, siempre que la temperatura permanezca constante” (la temperatura también modifica la solubilidad de un gas). Esta modificación se conoce con términos matemáticos como “ley de Henry” que dice: “La solubilidad de un gas es directamente proporcional a la presion del gas sobre la superficie del liquido a temperatura constante”.

Es to se puede comprobar fácilmente con la siguiente experiencia:

Las bebidas y el champagne, contienen un gas disuelto (dioxido de carbono) a una alta presion, sobre todo el champagne, de ahí que al abrirlos se produce una disminucion de la presion y el gas escapa violentamente de la solución. Esto se puede evitar un cierto grado enfriando, ya que como uno puede darse cuenta facilmente en el caso de los gases, su solubilidad varia en forma contraria con la preison y la temperatura.

 Naturaleza Química del Soluto y el Solvente:

Este factor podemos tomarlo en términos sencillos en el siguiente sentido:

“Una sustancia podra ser muy soluble en un determinado solvente, pero esto no permite asegurar que lo sea en otros solventes”, para ejemplificar lo dicho, hay que observar la solubilidad del azucar y el yodo (en g/100g de solvente a 20ºC), utilizando como solventes agua y alcohol.

SOLVENTE

AZUCAR

YODO

AGUA

179

0.029

ALCOHOL

0.9

20.5

Se puede notar claramente que el azúcar es muy soluble en agua pero poco soluble en alcohol, a su vez el yodo es muy poco soluble en agua pero muy soluble en alcohol.

En realidad la “Naturaleza Química” tiene que ver con el tipo de “Unión o Enlace Químico” que posee el soluto y el solvente, esto se puede resumir en la siguiente frase:

Lo semejante disuelve a lo semejante”

Información adicional:

Los enlaces quimicos los podemos encontrar de tres caracteristicas: IONICOS, POLARES Y NO POLARES (El primero es union entre iones y el polar como su nombre lo indica, la molecula tiene una estructura espacial que presenta un polo positivo y otro negativo). Por lo tanto, para ratificar la frase anterior hay que observar el siguiente cuadro.

TIPO DE SOLVENTE

TIPO DE SOLUCION

¿ES PROBABLE QUE SE MEZCLEN Y FORMEN UNA SOLUCION?

POLAR

POLAR

SI

POLAR

NO POLAR

NO

POLAR

IONICO

SI

NO POLAR

POLAR

NO

NO POLAR

NO POLAR

SI

NO POLAR

IONICO

NO

“Tanto la agitación como el grado de division de un soluto (molido o trozos grandes) no son factores que modifican el valor de la solubilidad, el único efecto que ellos producen es modificar la velocidad del proceso de disolución”.

CONCLUSION:

De este informe concluyo que la solubilidad no es solo diluir una sustancia en otra, ya que consiste esto consiste en un proceso quimico-fisico que esta sometido a diferentes factores que predominan, como es el caso de la presión y la temperatura .

En el informe inclui algunas experiencias y ejemplos domésticos que comprobe experimentalmente.

Para finalizar, es bueno indicar dos situaciones muy importantes con respecto a la solubilidad :

 Si dos solutos son solubles en un mismo solvente, dependiendo de las cantidades (pequeñas) pueden disolverse ambos sin ninguna dificultad, pero en general la sustancia de mayor solubilidad desplaza de la solución a la de menor solubilidad, ejemplo: al agregar azúcar o sal a una bebida, inmediatamente se produce el escape del gas disuelto en ella.

 Si un soluto es soluble en dos solventes inmiscibles (no se mezclan) entre si, el soluto se disuelve en ambos solventes distribuyéndose proporcionalmente de acuerdo a sus solubilidades en ambos solventes.

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