Soluciones o disoluciones

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Autor: Redacci√≥n ejemplosde.com, a√Īo 2020

Una solución o disolución es una mezcla homogénea de dos o más componentes, que pueden estar en cualquier estado físico. Hay soluciones en todo lo que utilizamos y consumimos, como las bebidas y los alimentos que se preparan. Tienen una serie de características que las definen y también les diferencian de otros tipos de mezcla.

Características de las soluciones

Las soluciones tienen propiedades tanto físicas como químicas que las vuelven mezclas únicas y útiles, comparadas con los demás tipos de combinaciones.

  • Son homogéneas
  • Tienen uno o más solutos y un disolvente
  • Se presentan en los tres estados físicos
  • Pueden tener distintas concentraciones

Las soluciones son homogéneas, por lo que no se distinguen a simple vista las sustancias que la forman. Aunque es una combinación de dos o más componentes, luce como una sola, como una sustancia nueva.

Los componentes de una solución son de dos tipos: soluto y disolvente. El disolvente se encuentra siempre en mayor cantidad, y por tanto define el estado físico de la disolución. A la sustancia que se halla inmersa en el disolvente se le llama soluto, y es el que se encontrará en variedad de cantidades formando la disolución.

Debido a que la definición de solución no limita la naturaleza de las sustancias participantes, se distinguen tres tipos de soluciones, dependiendo del estado físico original de los componentes. Son sólidas, líquidas o gaseosas, y entre ellas las líquidas son las más estudiadas.

Los químicos también diferencian las disoluciones por su capacidad para disolver un soluto. A la cantidad de soluto en una solución se le llama concentración de la solución. En esta clasificación se encuentran:

Solución de gas en líquido

Tipos de solución por su estado físico

Por el estado físico de los componentes, las soluciones comprenden seis tipos principales, que son los más frecuentes:

  • Soluciones gas-gas
  • Soluciones gas-líquido
  • Soluciones gas-sólido
  • Soluciones líquido-líquido
  • Soluciones sólido-líquido
  • Soluciones sólido-sólido

Soluciones gas-gas: contiene soluto gaseoso y disolvente gaseoso. El estado físico que tendrá la solución es gaseoso. Un ejemplo de este tipo de solución es el aire.

Soluciones gas-líquido: contiene soluto gaseoso y disolvente líquido. El estado físico que tendrá la solución es líquido. Un ejemplo de este tipo de solución es el agua carbonatada, que es una mezcla de agua con gas dióxido de carbono CO2.

Soluciones gas-sólido: contiene soluto gaseoso y disolvente sólido. El estado físico que tendrá la solución es sólido. Un ejemplo de este tipo de solución es el hidrógeno gaseoso H2 inmerso en el paladio.

Soluciones líquido-líquido: contiene soluto líquido y disolvente líquido. El estado físico que tendrá la solución es líquido. Un ejemplo de este tipo de solución es el alcohol etílico C2H5OH en agua.

Soluciones sólido-líquido: contiene soluto sólido y disolvente líquido. El estado físico que tendrá la solución es sólido. Un ejemplo de este tipo de solución es el cloruro de sodio NaCl en agua.

Soluciones sólido-sólido: contiene soluto sólido y disolvente sólido. El estado físico que tendrá la solución es sólido. Un ejemplo de este tipo de solución es la aleación latón, formada por cobre y zinc.

Solución sólida, varios metales en una mezcla

Tipos de solución por la cantidad de soluto

Por la cantidad de soluto que se encuentre involucrado con el disolvente, la solución entrará en uno de los tres tipos principales:

  • Saturada
  • Insaturada
  • Sobresaturada

Solución saturada: contiene la máxima cantidad de un soluto que se disuelve en un disolvente en particular, a una temperatura especifica. Se mantiene como una sola fase, y conserva una concentración máxima e igual en cada una de sus porciones.

Solución insaturada: contiene menor cantidad de soluto que la que es capaz de disolver. Conserva una sola fase visible, y sus propiedades en cada porción son en menor medida que en una saturada. Si hay demasiado disolvente, se le llamará solución diluida.

Solución sobresaturada: contiene más soluto que el que puede haber en una solución saturada. Las soluciones sobresaturadas no son muy estables. Con el tiempo, una parte del soluto se separa de la solución sobresaturada en forma de cristales. Es en ese momento en que se pierde la apariencia homogénea.

La cristalización es el proceso en el cual un soluto disuelto se separa de la disolución y forma cristales. Tanto la precipitación como la cristalización describen la separación de un exceso de la sustancia sólida a partir de la solución sobresaturada. Sin embargo, los sólidos que se forman en estos dos procesos tienen apariencia diferente.

Mezclas de diferentes concentraciones

Calor de solución

Las fuerzas intermoleculares que mantienen juntas a las partículas en las sustancias, también tienen una función importante en la formación de las soluciones. Cuando el soluto se mezcla con el disolvente, las partículas del soluto se dispersan en el disolvente.

Las partículas de soluto ocupan posiciones que estaban ocupadas por moléculas de disolvente. La facilidad con la que una partícula de soluto reemplaza a una molécula de disolvente depende de la fuerza relativa de tres tipos de interacciones:

  • Interacción disolvente-disolvente
  • Interacción soluto-soluto
  • Interacción disolvente-soluto

El proceso de solución se lleva a cabo en tres etapas diferentes.

  1. Separación de las moléculas del disolvente.
  2. Separación de las moléculas del soluto.

Estas dos primeras etapas requieren energía para romper las fuerzas de atracción intermoleculares; como consecuencia, son endotérmicas.

  1. Las moléculas del disolvente y del soluto se mezclan. Este proceso puede ser exotérmico o endotérmico. El calor implicado aquí se llama Calor de disolución ΔHdisol, y está dado por:

ΔHsol = ΔH1 + ΔH2 + ΔH3

Si la atracción soluto-disolvente es mayor que la atracción disolvente-disolvente y que la atracción soluto-soluto, el proceso de solución será rápido, favorable y exotérmico. Se liberará calor, y ΔHsol será negativo porque sale de la mezcla.

Si la atracción soluto-disolvente es menor que las atracciones disolvente-disolvente y soluto-soluto, será difícil que empiecen a mezclarse. El proceso de disolución será endotérmico. Deberá absorberse energía, y ΔHsol será positivo, porque desde el exterior se lleva a la mezcla.

Solubilidad

La solubilidad es una medida de la cantidad de soluto que se disolverá en cierto disolvente a una temperatura específica. El dicho “lo semejante disuelve a lo semejante” es de gran ayuda para predecir la solubilidad de una sustancia en determinado disolvente.

Esta expresión significa que es probable que dos sustancias cuyas fuerzas intermoleculares son del mismo tipo y magnitud sean solubles entre sí.

Se dice que dos líquidos son miscibles si son completamente solubles entre sí en todas las proporciones. Los alcoholes, como metanol, etanol y 1,2-etilenglicol son miscibles con agua porque forman puentes de hidrógeno con las moléculas de agua.

Ejemplos de Soluciones

  1. Cloruro de sodio NaCl en agua H2O
  2. Hidrógeno H2en paladio Pd
  3. Etanol C2H5OH en agua H2O
  4. Dióxido de carbono CO2en agua H2O
  5. Cloruro de hidrógeno HCl en agua H2O
  6. Sulfato de hidrógeno H2SO4en agua H2O
  7. Metanol CH3OH en etanol C2H5OH
  8. Dióxido de silicio SiOen agua H2O
  9. Sulfato de sodio Na2SO4en agua H2O
  10. Sulfato de calcio CaSO4en agua H2O
  11. Gas LP: propano C3H8 más butano C4H10
  12. El agua de mar
  13. Agua con sal
  14. La leche con chocolate
  15. La salsa picante
  16. El gel antibacterial
  17. El shampoo
  18. El café americano
  19. La limonada
  20. El jabón líquido

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Citado APA: (A. 2018,05. Soluciones o disoluciones. Revista ejemplosde.com. Obtenido 05, 2018, de https://www.ejemplosde.com/38-quimica/2008-soluciones_o_disoluciones.html)

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