Ejemplos de Soluciones Sobresaturadas

Las soluciones sobresaturadas son aquellas soluciones en las que se ha rebasado la solubilidad del soluto. Se ha alcanzado ya la cantidad máxima que se puede disolver de esa sustancia, por lo que la restante se empieza a mostrar como una segunda fase en la solución.

En las soluciones acuosas, esto se puede detectar a simple vista: si el soluto es sólido, se empezará a precipitar en el fondo del recipiente. Si este es un mineral, dependiendo de las condiciones se podrá apreciar el desarrollo de cristales.

Características de las soluciones sobresaturadas

Las soluciones sobresaturadas se distinguen de los otros tipos por las siguientes características:

• Tienen más soluto del que el disolvente puede incorporar.
• El soluto empieza a notarse en la mezcla.
• Sigue habiendo más disolvente que soluto, pero ya hay soluto que no se puede mezclar en esas condiciones de temperatura y presión.
• Si la solución es acuosa, el soluto se precipitará, dejando una capa de sólido al fondo del recipiente, y encima de él una fase de solución saturada. Ocurre, por ejemplo, con la solución de agua y azúcar. A temperatura ambiente, sólo unos gramos de azúcar se van a poder disolver y dejar una mezcla homogénea.
• Si se sigue agregando soluto, este seguirá sin incorporarse a la mezcla.
• Las soluciones sobresaturadas se pueden convertir en saturadas o hasta diluidas, si les cambiamos la temperatura o la presión.
• Generalmente, si se le introduce agitación a la solución sobresaturada, las partículas se pueden mezclar un poco más, pero esto depende del soluto: si sus partículas son frágiles, se volverán más finas y podrán disolverse mejor.

Efecto de la temperatura en las soluciones sobresaturadas

En las soluciones acuosas que se encuentran sobresaturadas, el disolvente ya tomó todo el soluto que pudo disolver. El resto del soluto queda al fondo del recipiente que contiene la solución, sin poder mezclarse más. Cuando esto ocurre y se necesita disolver más soluto todavía, lo que se hace es elevar la temperatura. Suceden los siguientes cambios:

• Las moléculas del disolvente y del soluto se agitan (aumenta su energía cinética).
• Gracias a este mayor movimiento de las partículas, se pueden acomodar mejor y mezclar entre sí.
• Más soluto se puede disolver, hasta que la mezcla queda homogénea, como una sola fase.
• De este modo, la solución sobresaturada se convierte en una solución saturada.
• Si se le da más calentamiento, se podrá seguir añadiendo más soluto.

Por otro lado, cuando la solución se enfría, el soluto se empieza a cristalizar.

Efecto de la presión en las soluciones sobresaturadas

Si una solución es sobresaturada ante el ambiente y se le agrega una presión de vacío, pasarán los siguientes cambios:

• Las moléculas del disolvente y del soluto se organizarán con mayor libertad, más separadas.
• Las partículas del soluto sobrante ya se pueden mezclar y quedar incorporadas a la solución, que se volverá saturada y homogénea.
• La solución se volverá saturada y homogénea, quedando a simple vista como una sola sustancia.

Efecto de la agitación en las soluciones sobresaturadas

La agitación es el trabajo mecánico que permite añadir movimiento a las partículas de una solución. Cuando se tiene una solución sobresaturada, es posible incorporar un poco más del soluto que ha quedado asentado o suspendido en la mezcla. Esto depende de las siguientes características:

• Si las partículas de soluto son frágiles, con la agitación van a desmoronarse un poco, lo que podrá permitir más su disolución.
• El disolvente, si tiene una viscosidad baja, podrá recibir la agitación como un modo de agitar sus partículas y atrapar más soluto.

Sólo estas propiedades podrían permitir que más soluto se disuelva. Las propiedades que impiden que la agitación pueda disolver más soluto son:

• La densidad del disolvente
• La viscosidad del disolvente
• La dureza de las partículas de soluto

Ejemplos de soluciones sobresaturadas

1. La mezcla de agua con azúcar, que tiene el azúcar precipitado al fondo.
2. La leche con chocolate a la que se le ha puesto demasiado chocolate en polvo. Se nota el asiento de este en la base del vaso.
3. El agua con sal, cuando se ha agregado tanta sal que se notan los granos revoloteando en el líquido.
4. El agua con cal (óxido de calcio), cuando se ha añadido demasiada cal. Se nota cómo las partículas de cal quedan suspendidas.
5. La leche con el café soluble. Cuando la leche está muy fría, el café queda en la superficie sin mezclarse.
6. El agua con harina. En este caso, hay que agitar la mezcla para tener una solución. Cuando se añade más harina, esta va a quedar flotante, insoluble.
7. En la mezcla del concreto, el disolvente es el concreto en polvo, y el soluto es el agua. La solución es la pasta grisácea. Cuando está sobresaturada, se empieza a adelgazar y a volverse más fluida; el agua empieza a escapar de ella.
8. El agua con arena se vuelve sobresaturada casi de inmediato, porque los granos de arena son muy gruesos y casi insolubles en agua.
9. El agua con sulfato de sodio Na₂SO₄ cuando se vuelve una solución sobresaturada empieza a depositar cristales de este soluto.
10. El agua con aceite es de inmediato una solución sobresaturada. Sin embargo, estos componentes se pueden unir un poco más con calentamiento y agitación.

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