Conceptos Clave de Concentración y Solubilidad: Técnicas Esenciales de Separación Química

Concentración de una Disolución

La concentración de una disolución es la cantidad de soluto que se encuentra disuelto en una determinada cantidad de disolvente o en una determinada cantidad de disolución.

Existen diferentes maneras de expresar la concentración de una disolución, entre las cuales se destacan:

1. Tanto por Ciento en Masa

Esta expresión relaciona la masa de soluto con la masa total de la disolución.

2. Tanto por Ciento en Volumen

Esta expresión relaciona el volumen de soluto con el volumen total de la disolución.

3. Concentración en Masa

Se define como la masa de soluto por unidad de volumen de disolución (generalmente expresada en g/L).

Concepto de Solubilidad

La solubilidad es una propiedad característica de las sustancias y se define de la siguiente manera:

• La solubilidad de un soluto a una determinada temperatura y en un determinado disolvente es la máxima cantidad (en gramos) de ese soluto que se puede disolver en 100 g de disolvente a esa temperatura.
• Se expresa comúnmente en gramos de soluto por 100 g de disolvente, aunque también es usual indicarla en gramos de soluto por litro de disolución (g/L).
• La solubilidad de una sustancia pura en un determinado disolvente y a una temperatura dada es otra de sus propiedades características.

Métodos de Separación de Disoluciones

Para separar los componentes de una disolución, se emplean diversos métodos físicos basados en las diferencias de propiedades entre el soluto y el disolvente.

1. Cristalización

Consiste en hacer que cristalice un soluto sólido para separarlo del disolvente en el que está disuelto. La cristalización es el proceso inverso a la disolución.

Proceso de Cristalización

1. Se calienta la disolución con el fin de evaporar parte del disolvente. La disolución se hace más concentrada.
2. Se filtra la disolución para eliminar las posibles impurezas.
3. Se deja enfriar el filtrado, permitiendo la formación de cristales, o se deja reposar en un vaso cristalizador.

2. Extracción de Sustancias con Disolventes

Este método se utiliza para separar un componente de una mezcla por medio de un disolvente. Se basa en la distinta solubilidad que tiene el componente que se quiere separar en diferentes disolventes. Finalmente, se utiliza un embudo de decantación para separar las disoluciones formadas.

3. Destilación Simple

La destilación simple se emplea para separar una disolución formada por dos líquidos en función de sus diferentes puntos de ebullición.

Funcionamiento

Cuando se hace hervir la disolución contenida en el matraz, el disolvente volátil (que se evapora con facilidad), que tiene un punto de ebullición menor, se evapora. En el matraz queda un residuo de soluto no volátil. Para recoger el disolvente así evaporado, se le hace pasar por un condensador por el que circula agua fría. Ahí se condensa el vapor, que cae en un vaso o en un Erlenmeyer.