Disoluciones Químicas: Clasificación, Solubilidad y Propiedades Clave

Clasificación de las Disoluciones Químicas

Las disoluciones se pueden clasificar según la cantidad de soluto presente en relación con el disolvente, así como por su estado de saturación.

Clasificación por Dilución

• Disoluciones Diluidas: Contienen poco soluto en relación con el disolvente (ejemplo: 10 gramos de cloruro de sodio en 1 litro de agua).
• Disoluciones Concentradas: Contienen una cantidad considerable de soluto en relación con el disolvente.

Clasificación por Saturación

• Disoluciones Saturadas: Contienen la máxima cantidad de soluto que puede disolverse a una temperatura dada.
• Disoluciones Insaturadas: Contienen una cantidad de soluto menor de la necesaria para alcanzar la saturación a una temperatura dada.
• Disoluciones Sobresaturadas: Se producen cuando la masa del soluto disuelto es mayor que la máxima cantidad que puede disolverse a una temperatura dada, generalmente logradas bajo condiciones especiales.

Factores que Afectan la Solubilidad

La solubilidad de una sustancia en otra es un fenómeno complejo influenciado por diversas variables.

Naturaleza del Soluto y del Disolvente

No existe una regla fija que permita establecer una generalización absoluta en cuanto al fenómeno de la disolución. Cuando un soluto se agrega a un disolvente, se produce un proceso de difusión de las moléculas del soluto hacia el seno del disolvente. Esto ocurre solo si entre las moléculas del soluto y del disolvente se establecen fuerzas interactivas capaces de vencer las fuerzas intermoleculares existentes en el soluto a dispersar.

Es por ello que los disolventes polares tienden a disolver a las sustancias de polaridad semejante (el principio de "lo similar disuelve lo similar"), aunque este proceso puede ser interferido por la existencia de moléculas más voluminosas que las del disolvente y, por ende, por la existencia de fuerzas intermoleculares superiores a las que podrían establecerse entre el soluto y el disolvente.

• Cuando la solubilidad de una sustancia es prácticamente nula, se considera insoluble.
• Cuando dos líquidos no se mezclan en ninguna proporción, se dice que son inmiscibles.
• Cuando dos líquidos se disuelven en cualquier proporción, diremos que son totalmente miscibles.

Efecto de la Presión

La presión solo afecta significativamente la solubilidad de los solutos gaseosos en líquidos. La solubilidad de un gas es directamente proporcional a la presión parcial aplicada por el gas sobre el líquido (Ley de Henry).

Efecto de la Temperatura

La temperatura tiene un impacto variable en la solubilidad:

• La solubilidad de un gas en un líquido disminuye con el aumento de la temperatura, ya que con el aumento de la temperatura se liberan las moléculas gaseosas.
• Si el soluto es un sólido, la solubilidad generalmente aumenta con la temperatura, aunque existen excepciones.

Conceptos Clave en Disoluciones

Electrolitos

Los electrolitos son sustancias que, al disolverse en un disolvente, se disocian en iones, permitiendo la conducción de la corriente eléctrica en la disolución. Se conocen dos tipos:

• Electrolitos Fuertes: Presentan una disociación del 100%, son muy solubles y exhiben una gran conductividad eléctrica.
• Electrolitos Débiles: Presentan una disociación inferior al 100% (< 100%), son poco solubles y tienen poca conductividad eléctrica.

Molalidad (m)

La molalidad (m) es una unidad de concentración que representa el número de moles de soluto que contiene un kilogramo de disolvente.

Fracción Molar (X)

La fracción molar (X) es el número de moles de un componente de una disolución dividido por el número total de moles de todos los componentes de la disolución. Es una unidad adimensional y se utiliza comúnmente en disoluciones de gases.