SOLUBILIDAD

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SOLUBILIDAD La solubilidad es la máxima cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad dada de disolvente a una temperatura dada. La solubilidad permite predecir si se formara un precipitado cuando se mezclan dos soluciones o cuando se agrega un soluto a la solución. Las sustancias son solubles en medios de polaridad semejante (propiedad de las moléculas que representa la separación de las cargas eléctricas). Si tomamos como ejemplo el agua, que es el solvente que comúnmente utilizamos, veremos que no todas las sustancias son solubles en este medio. Así, el aceite, será insoluble en un medio acuoso, ya que es una sustancia apolar y el agua es una sustancia polar, por lo tanto se debiera esperar que sea insoluble en un medio acuoso. El agua, que es una molécula polar (ver figura inferior), disolverá compuestos polares, como el azúcar o el etanol, o compuestos iónicos como la sal común. Los compuestos se dividen en tres grandes categorías llamadas solubles, ligeramente solubles e insolubles

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la solubilidad es la maxima cantidad de soluto

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SOLUBILIDADLasolubilidades la mxima cantidad de soluto que se puede disolver en una cantidad dada de disolvente a una temperatura dada. La solubilidad permite predecir si se formara un precipitado cuando se mezclan dos soluciones o cuando se agrega un soluto a la solucin.Las sustancias son solubles en medios depolaridadsemejante (propiedad de las molculas que representa la separacin de las cargas elctricas). Si tomamos como ejemplo el agua, que es el solvente que comnmente utilizamos, veremos que no todas las sustancias son solubles en este medio. As, el aceite, ser insoluble en un medio acuoso, ya que es una sustancia apolar y el agua es una sustancia polar, por lo tanto se debiera esperar que sea insoluble en un medio acuoso. El agua, que es una molcula polar (ver figura inferior), disolver compuestos polares, como el azcar o el etanol, o compuestos inicos como la sal comn.

Los compuestos se dividen en tres grandes categoras llamadas solubles, ligeramente solubles e insolublesDependiendo de esa cantidad de compuestos, las disoluciones pueden ser: Diluidas: Si la proporcin del compuesto respecto a la de disolvente es muy pequea. Concentradas: Si la proporcin del compuesto respecto a la de disolvente es alta. Saturadas: Si la cantidad del compuesto es mxima. Si aadimos ms compuesto, sta no se disuelve.

Especficamente, para los lquidos se recurre a trminos ms especficos: miscible e inmiscible. Aquellos lquidos que pueden mezclarse entre s y formar una solucin acuosa son sustancias miscibles (ejemplo: agua y alcohol), y los lquidos que no forman soluciones o son insolubles entre s se denominan inmiscibles (ejemplo: agua y aceite).

Factores que afectan la solubilidadLa solubilidad de un compuesto en un determinado solvente depende de la naturaleza qumica del soluto y solvente, la temperatura y la presin.La naturaleza del soluto y del disolvente. La solubilidad aumenta entre sustancias cuyas molculas son anlogas en sus propiedades elctricas y estructuralmente. Cuando existe una similitud en las propiedades elctricas del soluto y solvente, se incrementan las fuerzas intermoleculares, favoreciendo la disolucin de del soluto en el solvente.Efecto de la temperatura en la solubilidad.La temperatura de la solucin afecta la solubilidad de la mayora de las sustancias. La figura 3 muestra la dependencia entre la solubilidad en agua de algunos compuestos inicos y la temperatura. Generalmente, la solubilidad de la sustancia slida se incrementa con la temperatura.

La solubilidad de los slidos en medio acuoso se expresa de acuerdo con la masa de slido, en gramos, disueltos en 100 mL de agua (g/100 mL H2O), o bien la masa de slido, en gramos, disueltos en 100 g de agua (g/100 g H2O). El siguiente grfico muestra la solubilidad en agua de compuestos inicos en funcin de la temperatura:

En contraste con la solubilidad de los slidos, la solubilidad de los gases en agua siempre disminuye al incrementarse la temperatura. Cuando se ha calentado agua en un vaso, se puede observar burbujas de aire que se forman en las paredes del vidrio antes de que hierva, esto significa que la concentracin de agua en estado gaseoso disminuye al incrementarse la temperatura.Efecto de la presin en la solubilidad de los gases.La presin externa tiene algn grado de influencia sobre la solubilidad de lquidos y slidos, pero afecta sustantivamente la solubilidad de los gases. Existe una relacin que permite cuantificar la solubilidad de los gases y la presin. Esta relacin la proporciona la ley de Henry, que establece que la solubilidad de un gas en un lquido es proporcional a la presin del gas sobre la disolucin. Esta ley la podemos entender desde un punto de vista cualitativo, en donde la cantidad de gas que se disolver en un solvente depende de cuan a menudo choquen las molculas del gas con la superficie del lquido, y queden atrapadas por la fase condensada. Cuando se aumenta la presin parcial se disuelve una mayor cantidad de molculas en el solvente, debido a que estn chocando con la superficie, como se observa en la figura 4:

DUCTILIDADLaductilidades una propiedad que presentan algunosmateriales, como las aleacionesmetlicaso materiales asflticos, los cuales bajo la accin de una fuerza, pueden deformarse sosteniblemente sin romperse,permitiendo obteneralambresohilosde dicho material. A los materiales que presentan esta propiedad se les denominadctiles. Los materiales no dctiles se califican comofrgiles. Aunque los materiales dctiles tambin pueden llegar a romperse bajo el esfuerzo adecuado, esta rotura slo sucede tras producirse grandes deformaciones.

Esquema de la respuesta de una barra cilndrica de metal a una fuerza de traccin de direccin opuesta a sus extremos. (a) Fractura frgil. (b) Fractura dctil. (c) Fractura totalmente dctil.

En otros trminos, un material es dctil cuando la relacin entre el alargamiento longitudinal producido por una traccin y la disminucin de la seccintransversal es muy elevada.En el mbito de lametalurgiase entiende por metal dctil aquel que sufre grandes deformaciones antes de romperse, siendo el opuesto al metalfrgil, que se rompe sin apenas deformacin.No debe confundirse dctil con blando, ya que la ductilidad es una propiedad que como tal se manifiesta una vez que el material est soportando una fuerza considerable; esto es, mientras la carga sea pequea, la deformacin tambin lo ser, pero alcanzado cierto punto el material cede, deformndose en mucha mayor medida de lo que lo haba hecho hasta entonces pero sin llegar a romperse.En unensayo de traccin, los materiales dctiles presentan una fase defluenciacaracterizada por una gran deformacin sin apenas incremento de la carga.Desde un punto de vista tecnolgico, al margen de consideraciones econmicas, el empleo de materiales dctiles presenta ventajas: En la fabricacin: ya que son aptos para los mtodos defabricacinpor deformacin plstica.

En el uso: presentan deformaciones notorias antes de romperse. Por el contrario, el mayor problema que presentan los materiales frgiles es que se rompen sin previo aviso, mientras que los materiales dctiles sufren primero una acusada deformacin, conservando an una cierta reserva de resistencia, por lo que despus ser necesario que la fuerza aplicada siga aumentando para que se provoque la rotura.La ductilidad de un metal se valora de forma indirecta a travs de laresiliencia.La ductilidad es la propiedad de los metales para formar alambres o hilos de diferentes grosores. Losmetalesse caracterizan por su elevada ductilidad, la que se explica porque lostomosde los metales se disponen de manera tal que es posible que se deslicen unos sobre otros y por eso se pueden estirar sin romperse.Esta propiedad disminuye con el aumento de la temperatura, por lo que el hilado se hace frio, y en consecuencia vuelve duro y frgil, teniendo que ser recocido.