La solubilidad es la propiedad que
tienen las sustancias de poder formar un sistema homogéneo con un solvente.
La
solubilidad de una sustancia en un determinado solvente se mide por la cantidad
máxima de gramos de soluto que pueden disolverse en 100 g de solvente hasta
formar una solución saturada, a una temperatura determinada.
La
solubilidad en los líquidos: Cuando dos líquidos se mezclan entre sí son miscibles
Ej: Agua y alcohol, forman soluciones en cualquier proporción que se los
mezcle.
Dependiendo
del tipo de solución, puede ocurrir que la temperatura influya en la
solubilidad. Ej fenol y agua
Factores
que Afectan la Solubilidad en los sólidos: La solubilidad de una sustancia en
un solvente depende de varios factores, entre los cuales se cuentan:
·
Superficie
de contacto: Si el tamaño de los cristales es pequeño, la superficie de
contacto es mayor y la sustancia se disuelve más rápido. Si el tamaño de
los cristales, en cambio, es grande, el agua tiene más dificultades para
interaccionar y la sustancia se disuelve con más lentitud.
·
Grado
de agitación: al disolverse el sólido, las partículas del mismo deben
difundirse por toda la masa del solvente. Este proceso es lento y alrededor del
cristal se forma una capa de disolución muy concentrada que dificulta la
continuación del proceso; al agitar la solución se logra la separación de la
capa y nuevas moléculas de solvente alcanzan la superficie del sólido.
·
Temperatura:
la temperatura afecta la rapidez y grado de solubilidad. Al aumentar la
temperatura se favorece el movimiento de las moléculas en solución y con ello
su rápida difusión. Además, una temperatura elevada hace que la energía de las
partículas del sólido, moléculas o iones sea alta y puedan abandonar con
facilidad la superficie, disolviéndose. Hay ciertos sólidos cuya
solubilidad disminuye a altas temperaturas. Ej sulfato de sodio.
·
Presión:
Los cambios de presión ordinarios no tienen mayor efecto en la solubilidad de
los líquidos y de sólidos. Naturaleza del soluto y del solvente: Los procesos
de disolución son complejos y difíciles de explicar. El fenómeno esencial de
todo proceso de disolución es que la mezcla de sustancias diferentes da lugar a
varias fuerzas de atracción y repulsión cuyo resultado es la solución.
La
solubilidad de un soluto en particular depende de la atracción relativa entre
las partículas en las sustancias puras y las partículas en solución.
Factores
que afectan la solubilidad en los gases:
·
La
solubilidad de gases es directamente proporcional a la presión. Como ejemplo
imagina que se abre una botella de una bebida carbonatada, el líquido
burbujeante puede derramarse del recipiente. Las bebidas carbonatadas se
embotellan bajo una presión que es un poco mayor de una atmósfera, lo que hace
aumentar la solubilidad del CO2 gaseoso. Una vez que se abre el recipiente, la
presión desciende de inmediato hasta la presión atmosférica y disminuye la
solubilidad del gas. Al escapar burbujas de gas de la solución, parte del
líquido puede derramarse del recipiente.
·
La
solubilidad de los gases disueltos en líquidos es diferente a la de los sólidos
en líquidos. En los gases, la temperatura hace que no puedan retenerse las partículas de
gas en el líquido.
Practicamos??
1. ¿Por qué cuando se
adiciona demasiado café a una taza con agua caliente, parte del café se
deposita en el fondo de la taza?
2. ¿Por que cuando
agregamos mucha sal en agua tibia y la disolvemos, al enfriar el agua aparece
el sedimento de sal?
3. Si mezclas leche en
polvo en agua fría o en agua caliente, ¿dónde se disolverá más rápido? ¿Por
qué?
4. ¿Qué perdería su
sabor con mayor rapidez, una bebida gaseosa tibia o fría? Explica tu respuesta.
5. ¿Como disuelvo mejor
el azúcar? en agua fría o en agua caliente.
6. Sugiera un método
para aumentar la concentración de oxígeno (O2(g)) disuelto en el agua.
Concentración de la
solución:
Para poder expresar la concentración de una solución, es decir la
cantidad de soluto que se halla disuelto en una determinada cantidad de
solución, existen diferentes maneras.
Una de las formas más usuales es en término de porcentaje:
- Porcentaje masa en masa (% m/m): Gramos de soluto en 100 gr de solución.
- Porcentaje masa en volumen (% m/v): Gramos de soluto en 100 cm3 de solución.
- Porcentaje volumen en volumen (% v/v) cm3 de soluto en 100 cm3 de solución.
Ejemplos:
La
concentración de sal en el agua de mar es
35 % m/v, lo cual significa que en 100 cm3 de agua de mar hay disueltos
35 gramos de sal.
La
concentración de alcohol es del 12 % v/v en una bebida, lo cual significa que
en 100 cm3 de bebida hay disuelto 12 cm3 de alcohol.
La
concentración del agua azucarada es del 42 % m/m , lo cual significa que en 100
gramos de agua azucarada hay 42 gramos de azúcar.
Actividad
N° 1
Expresar
en términos de porcentaje la
concentración de las siguientes soluciones.
1. 35 gramos de sal en
150 gramos de solución
2. 25 gramos de café
disueltos en 135 gramos de infusión
3. 65 cm3 de jugo en 835
cm3 de agua.
4. 190 gramos de glucosa
en 1810 gramos de agua.
Actividad
N° 2
La
Glucosa es un hidrato de carbono fundamental en el metabolismo humano. Si tienen una solución acuosa de
concentración 10% m/m
A
¿Qué masa de soluto estará disuelta en 250 gramos de solución?
B
¿Qué masa de soluto se encuentra disuelta en 250 gramos de solvente?
Para
resolver este ejercicio debes entender el concepto de concentración. (ver)
Concentración
10 % m/m significa que 10 gramos de soluto (en este caso glucosa) están en 100
gramos de solución.
10
gramos de glucosa ----------------100 gramos de solución
………………………x-------------------250
gramos de solución
250
gramos de solución x 10 gramos de glucosa
100 gramos de solución
En
el punto B debes saber que es el solvente.
Si sabes que la solución es la suma de soluto más solvente, sabras por
deducción que el solvente es lo que queda si a la solución le resto el soluto.
Solución=
soluto + solvente
Solvente=
solución – soluto
En
nuestro caso
10
gramos de soluto ------------------------------90 gramos de solvente
………………………X_________________250
gramos de solvente
Ahora
resuelve:
1) Una muestra de agua
tiene 15 gramos de sal en 300 cm3 de agua salada.
·
Expresa
su concentración en
·
%
m/v
·
Gramos
de soluto en 100 cm3 de agua o solvente
2) ¿Qué volumen de
solución acuosa de concentración 45 %m/v se puede preparar con 35 gramos de soluto?
3) La concentración de
glucosa en un envase es de 25 gramos en 500 cm3 de solución glucosada.
¿Cuál es la concentración de la solución en %?
¿ Que concentración habrá en ¼ de envase.
4) La etiqueta de un
envase de suero fisiológico informa que la concentración es de 0,85 % m/v. Si necesita preparar 25 ml de esta solución ¿Qué
cantidad de sal necesitará?
¿Para 10 ml de agua que masa de soluto
necesitará?
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