Solubilidad

Cada vez que mezclamos una sustancia con un solvente, podemos llegar a tener varios resultados. El factor determinante para obtener estos resultados es la solubilidad que posee la sustancia, la cual se define como la concentración máxima posible del soluto. Las reglas de solubilidad ayudan a determinar qué sustancias son solubles y en qué medida. El grado de solubilidad puede variar ampliamente dependiendo de las sustancias, y puede ir desde sustancias infinitamente solubles o totalmente miscibles, como etanol en agua, hasta poco solubles, como cloruro de plata en agua.

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Disolución

¿Qué es la solubilidad?

Es el grado en el que una sustancia puede llegar a ser disuelta en un solvente para formar entonces una solución, la cual por lo general se expresa en gramos de soluto por litro de solvente.

Definición

La solubilidad es una medida que tiene la capacidad de una cierta sustancia para poder disolverse en otra. La sustancia que se disuelve es conocida entonces con el nombre de soluto, mientras que la sustancia en la cual este se disuelve recibe el nombre de solvente o disolvente. Cuando hablamos de solubilidad también hablamos de concentración, la cual hace referencia a la proporción que existe entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente que hay en una disolución. Puede ser expresada por medio del porcentaje de soluto o en unidades como por ejemplo los moles por litro o gramos por litro. Es importante destacar que no todas las sustancias se disuelven en los mismos solventes.

Propiedades de la solubilidad

Muchas de las propiedades que tienen las soluciones dependen principalmente de la concentración que tengan las soluciones y cuando se agrega un soluto a un solvente, algunas propiedades físicas del solvente se ven alteradas. Algunas de estas propiedades son las siguientes:

• Cuando se aumenta la cantidad del soluto, sube el punto de ebullición y desciende el punto de solidificación, pero cuando se añade un soluto se rebaja la presión de vapor del solvente.
• Tiene la capacidad de ejercer una presión osmótica por lo que si separamos dos soluciones de concentraciones diferentes por una membrana semipermeable, las moléculas del solvente pasarán de la solución menos concentrada a la más concentrada, volviéndola más diluida.
• Las partículas que participan de la solubilidad son homogéneas, esto quiere decir que tienen una única fase.

Proceso

Cuando se disuelve un sólido o un líquido, las moléculas se separan y el espacio entre ellas es ocupado por una molécula del solvente. Durante este proceso se debe de agregar energía para vencer las fuerzas intermoleculares, que surgen de la unión entre partículas del soluto y moléculas del solvente. En el proceso de disolución cada ion es cercado por varias moléculas del solvente y un solvente para que pueda disolver a los compuestos iónicos necesita tener una constante dieléctrica elevada, en otras palabras, debe tener propiedades muy aislantes para lograr reducir la atracción entre los iones de carga opuesta una vez que se encuentren solvatados.

Factores que afectan a la solubilidad

Entre los diferentes factores que pueden llegar a afectar la solubilidad de una sustancia podemos mencionar las siguientes:

• La temperatura: únicamente puede modificar la solubilidad de solutos sólidos y gaseosos. En el caso de los sólidos, un aumento de la temperatura provoca un aumento de la solubilidad aunque algunos pueden sufrir únicamente una pequeña variación y en algunos casos cuando aumenta la temperatura la solubilidad disminuye. En los gases, el aumento de temperatura disminuye la solubilidad y viceversa.
• La presión: no produce alteración en la solubilidad de los sólidos y líquidos. Modifica considerablemente la solubilidad del gas cuando aumenta la presión siempre que la temperatura permanezca constante. Esta modificación se conoce como “ley de Henry” que dice: “La solubilidad de un gas es directamente proporcional a la presión del gas sobre la superficie del líquido a temperatura constante”.
• La naturaleza química del soluto y el solvente: nos dice que una sustancia puede ser bastante soluble con un solvente determinado pero ésta situación no asegura que lo sea con otros solventes.

Tipos

Existen tres diferentes tipos de solubilidad, éstas son

• Solubles: Son las sustancias que poseen una solubilidad superior a los 0.02 moles de soluto por litro de disolución.
• Ligeramente insolubles: son aquellas sustancias que tienen una solubilidad aproximada de 0.02 moles por litro.
• Insolubles: Son las sustancias que tienen una solubilidad inferior a 0.02 moles por litros, pero en vista de que esta solubilidad no es del todo nula, se les suele llamar con el nombre de poco solubles.

Para qué sirve

Nos sirve para poder designar y para expresar de forma cuantitativa la concentración que tienen las soluciones. Además, mide la capacidad de disolución que tienen las diferentes sustancias que conforman los compuestos.

Ejemplos

Algunos ejemplos que podemos observar de la solubilidad de las sustancias son las siguientes:

• Solubles en agua:
  • Sal: o cloruro de sodio, es ordinariamente soluble en agua a 20 °C.
  • Alcohol: tanto etílico como isopropílico.
  • Vino: es una mezcla de alcohol y fruta fermentada.
  • Jabón: por poseer carbono, hidrógeno y sal en su composición, se puede disolver cuando entra en contacto con el agua.
  • Amoníaco: se puede observar en los productos de limpieza doméstica.
  • Oxígeno: este gas disuelto en agua es el que respiran los animales acuáticos.
  • Azúcar: es ordinariamente soluble en agua a 20 °C.
• Solubles en otras sustancias:
  • Mayonesa: mezcla de huevo, vinagre y sal en aceite.
  • Pinturas, lacas y tintes: se disuelven en thinner o en acetona.
  • Plástico: reacciona ante disolventes orgánicos a base de etilenglicol.
  • Pegamento: se disuelve en formol.
  • Resinas y gomas: disueltos en tolueno.
  • Caucho y cuero: pueden disolverse en xileno.