Tipos de disolucionesSi bien las disoluciones acuosas son las más comunes, están muy lejos de ser el úncio tipode disolución. Los disolventes pueden ser el agua o cualquier otro líquido. Los solutospueden ser sólidos, líquidos o gases. Los tipos más comunes de disoluciones son un gas enun líquido, un líquido en un líquido y un sólido en un líquido. En la tabla 14.1 encontramosalgunos ejemplos de disoluciones comunes.Son comunes las disoluciones de líquidos disueltos en líquidos (vinagre, vino, gasolina).Cuando se mezclan dos líquidos, hay tres posibilidades: (1) que se mezclen completamente,formando una disolución; (2) que se mezclen parcialmente formando dosdisoluciones; o (3) que no se mezclen y formen una mezcla heterogénea.En el primer caso, donde los dos líquidos se mezclan completamente en cualquier proporciónpara formar una disolución, ambos líquidos se conocen como líquidos miscibles.Una disolución de alcohol en agua y una disolución de agua y etilén glicol (anticongelante)son ejemplos de pares de líquidos miscibles.En el segundo caso, un líquido se disuelve parcialmente en el otro. El resultado sondos disoluciones que aparecen como dos capas en las que la disolución que tiene la mayordensidad es la capa inferior. Estos dos líquidos se consideran parcialmente miscibles. Si semezcla etilén glicol con cloroformo, se obtienen dos disoluciones. La disolución inferiorconsiste en una pequeña cantidad de etilén glicol disuelto en cloroformo; la disolución superiores una pequeña cantidad de cloroformo disuelto en etilén glicol. Entre las dos capasestá visible un límite diferente.En el tercer caso, los dos líquidos no se mezclan en forma apreciable; forman dos capasseparadas y se conocen como líquidos inmiscibles. Dos líquidos inmiscibles son lagasolina y el agua. La gasolina menos densa flota como una capa separada en la parte superiordel agua. Muy poca gasolina se disuelve en el agua, y muy poca agua se disuelveen la gasolina. El aceite y la gasolina actúan de la misma manera que la gasolina y el aguay son líquidos inmiscibles (véase la figura 14.2). Uno de los métodos para limpiar capasoleosas es dejar que el aceite y el agua se mezclen y se vuelvan líquidos miscibles. Se debeañadir un agente a los líquidos inmiscibles aceite-agua para favorecer esto.

Factores que afectan la solubilidady la velocidad de disoluciónNo todas las sustancias son solubles en las demás sustancias. Como hemos mencionado,el aceite y el agua son inmiscibles. El aceite no es soluble en el agua. Algunos solutos sonmás difíciles de disolver que otros. En esta sección veremos dos series de factores:1. Los factores que afectan la solubilidad (¿cuánto?) real de un soluto en undisolvente.2. Los factores que afectan la velocidad (¿con qué rapidez?) a la cual se disuelve

un soluto en un disolvente.La solubilidad real de un soluto en un disolvente depende de tres factores: (1) las propiedadesdel soluto y del disolvente, (2) la temperatura y (3) la presión.La velocidad a la cual se disuelve un soluto en un disolvente depende de tres factores:(1) el tamaño de partícula del soluto, (2) la velocidad de agitación y (3) la temperatura.

Propiedades delsoluto y del disolventeEn el capítulo 13 se estableció que el agua se considera un compuesto polar porque susmoléculas poseen momentos dipolares (véase la sección 13.3). Muchos compuestos iónicoscomo el cloruro de sodio son, en general, solubles en agua, ya que estos iones son

atraídos por uno de los polos de la molécula del agua o bien porque forman enlaces dehidrógeno o por ambas razones.Por el contrario, los compuestos iónicos (véase la sección 6.10, Tipos de enlaces) noson por lo regular solubles en los compuestos no polares. Para comprender por qué, veamosuno de estos compuestos no polares, el tetracloruro de carbono (CCl4). En el tetraclorurode carbono el centro de la carga negativa coincide con el centro de la carga positivadebido al acomodo tetraédrico de la molécula, como se ve en la figura 14.3. Por tanto, nopodemos disolver cloruro de sodio en tetracloruro de carbono porque los iones con cargaopuesta de este compuesto iónico (Na_, Cl_) se atraen entre sí más de lo que son atraídospor la molécula no polar del tetracloruro de carbono.Sin embargo, los compuestos covalentes son habitualmente solubles en tetracloruro decarbono e insolubles en agua, porque las moléculas de agua se encuentran unidas unas conotras por puentes de hidrógeno, que son más firmes que la unión que podría existir con lasmoléculas que no son iónicas ni polares. Esta solubilidad explica por qué los removedoresde “manchas” de uso doméstico que están hechos de tetracloroetileno (que actúa como tetraclorurode carbono) son disolventes efectivos de los materiales orgánicos relativamenteno polares como las grasas. Durante el “lavado en seco”, la ropa manchada se limpiacon sustancias similares para disolver las manchas aceitosas que están en la tela.Una frase que se utiliza con frecuencia es: lo semejante disuelve a lo semejante. Porlo tanto, los compuestos iónicos (polares) casi siempre son solubles en disolventes polaresy los compuestos

En general la solubilidad tiene primero relación con la afinidad molecular. La regla empírica nos dice que lo igual disueve a lo igual, así los solventes polares (q forman polos aparentes dentro de la molécula, positivo o negativo) disuleven compuestos polares o iónicos, mientras que los compuestos no polares (no tienen estos polos) disuelven a compuestos no polares. 

Ejem: Polar - Polar: Alcohol etílico - Agua Polar - iónico: Agua y NaCl (sal común) No polar - no polar: Acetona - Gasolina 

Ahora también: 

En los sólidos: La solubilidad tiene relación proporcional a la temperatura, así a mayor temperatura mayor solubilidad. Así logramos soluciones sobresaturadas que en cuanto se enfrían decantan el exceso de soluto. 

En los líquidos: Dependen igualmente de la temperatura. COmo ejemplo está el agua y ciertas sustancias no polares que al aumentar la temperatura si se disuelven en agua, pero al descender de nuevo la temperatura entonces se separan. 

A los líquidos y a los sólidos generalmente se los llama sustancias incompresibles pues su densidad no depende de la presión. La densidad y la solubilidad están estrechamente relacionadas. 

En los gases: La solubilidad al tener relación con la densidad, en el caso de los gases variará con la presión y temperatura. El gas de ambas maneras puede variar su densidad así que en los gases tanto su presión y temperatura pueden alterar su solubilidad. Un ejemplo de esto son las extracciones con fluidos supercríticos, pues en este tipo de extracciones se aprovecha el cambio de solubilidad para extraer sustancias de objetos sólidos por ejemplo la cafeína del café mediante CO2.

Solvente y soluto

En una solución la sustancia presente en mayor cantidad se llama en química solvente (también podrá encontrar el nombre de disolvente) y las otras sustancia en la solución de denominan solutos de manera que en el ejemplo del agua y la sal, la primera es el solvente y la segunda es el soluto. En ciertos casos, como en la mezcla de gases o líquidos que sean soluciones verdaderas no es posible definir cual es el soluto y cual el solvente ya que estos pueden mezclar en iguales proporciones y por tanto no hay una sustancia mayoritaria en la solución, pero este es un caso muy particular.

La naturaleza de las soluciones

Las soluciones no solo se pueden hacer entre sólidos y líquidos como los ejemplos de arriba, también dos o más líquidos se pueden mezclar para formar verdaderas soluciones, por ejemplo el agua y el alcohol, cuya solución la puede

encontrar en el hogar como antiséptico. Otro modo de existencia de soluciones son las soluciones sólidas, un ejemplo de las cuales está presente en el anillo que porta en su dedo o la cadena que puede llevar al cuello como una solución formada entre plata y oro, o entre plata, oro y cobre, las que usualmente se les llama aleaciones. Salta a la vista que estas aleaciones no se pueden hacer con los metales en estado sólido y originalmente fueron soluciones líquidas que luego solidificaron.

El aire que respiramos es una solución formada por gases, principalmente nitrógeno (N2) en un 78%; oxígeno (O2) en un 21% y otros gases en proporciones mucho menores. Para la solución airepodemos decir que el solvente es el nitrógeno y el principal soluto es el oxígeno.

Volvamos al caso de la mezcla de sal y azúcar, ya vimos que esta mezcla nunca será una solución aunque la deje en reposo por años, sin embargo si agrega la suficiente cantidad de agua a la mezcla, se produce una solución, los dos solutos forman una solución verdadera en el solvente agua. Note que cuando existe algún sólido como soluto siempre ha sido necesario que el solvente sea líquido, la explicación de este hecho radica en la forma estructural de las moléculas en los líquidos; estas son móviles dentro de la masa y por tanto pueden "alojar" intersticialmente las moléculas del sólido en su interior, en los sólidos las moléculas están rígidamente unidas unas con otras y no permiten la introducción de las moléculas "intrusas" en su masa (vea el artículo Fases de la materiapara una mejor ilustración).

Solubilidad, de una sustancia en un disolvente, es la cantidad de esa sustancia contenida en cien gramos de disolvente, a una temperatura y presión dadas.

Una disolución está saturada a una determinada presión y temperatura cuando contiene disuelta la máxima cantidad de soluto posible a esa temperatura. La concentración de soluto correspondiente a su disolución saturada expresa el grado de solubilidad de la sustancia en un disolvente determinado y a una temperatura dada.

En general, la solubilidad de las sustancias sólidas en agua aumenta con la temperatura.

Los gases se disuelven en los líquidos en una proporción que depende de la naturaleza de ambos. Las disoluciones de gases obedecen la ley de Henry, según la cual, a una temperatura dada, la masa de gas disuelto en una cantidad determinada de líquido es proporcional a la presión que el gas ejerce sobre la superficie del mismo.

Salvo excepciones, la solubilidad de los gases en agua disminuye al aumentar la temperatura.

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