Fundamentos de las Disoluciones Químicas: Tipos, Concentración y Métodos de Separación

Mezclas Homogéneas y Disoluciones Químicas

Un sistema material homogéneo formado por la mezcla de dos o más componentes se denomina disolución o mezcla homogénea. Cualquier muestra de disolución tiene sus componentes mezclados en idéntica proporción y presenta las mismas propiedades.

Componentes Fundamentales

• Se llama disolvente al componente mayoritario en la disolución.
• Se llama soluto al componente minoritario.

Características de las Disoluciones Verdaderas

Se consideran disoluciones verdaderas aquellas en las que el tamaño de las partículas de soluto es menor que 10^-6 mm. Son tan pequeñas que pueden atravesar los poros de cualquier filtro.

La teoría cinética explica cómo se forma una disolución, describiendo los diversos reajustes que se producen entre las partículas de los componentes.

El volumen de una disolución es, en general, menor que la suma de volúmenes del soluto y del disolvente, debido al reajuste de espacios entre las partículas.

Clasificación de Disoluciones según la Concentración

Según la proporción de soluto y disolvente, las disoluciones pueden ser:

• Diluidas: Si la cantidad de soluto en relación con el disolvente es muy pequeña.
• Concentradas: Si la cantidad de soluto en relación con el disolvente es alta.
• Saturadas: Si el soluto está en la máxima proporción posible. Cualquier cantidad de soluto que se añada posteriormente a esta disolución no se disolverá.

Métodos de Separación de Componentes de una Disolución

1. Separación de Sólidos Disueltos en Líquidos

Se provoca la evaporación del disolvente y se produce la posterior cristalización del soluto. El tamaño de los cristales obtenidos depende de la velocidad de la evaporación:

• Serán pequeños si se evaporan mediante ebullición.
• Serán más grandes si se dejan evaporar a temperatura ambiente.

2. Separación de Líquidos Disueltos en Líquidos

Se destila la disolución.

3. Separación de una Mezcla de Gases por Disolución Selectiva

Permite separar un gas cuando uno de los gases se disuelve en un líquido. Se hace burbujear la mezcla en el líquido y, posteriormente, se procesa la disolución para separar este gas.

4. Separación de una Mezcla de Gases por Destilación

Se emplea para separar los componentes del aire y se desarrolla en dos etapas:

1. Licuación: Se comprime el aire hasta altas presiones y se deja expansionar bruscamente, con lo que el aire se licúa.
2. Destilación Fraccionada: Se eleva la temperatura, de modo que se evapora primero el nitrógeno y luego el oxígeno.