Soluciones

Capítulo 7
Soluciones
Las soluciones son mezclas homogéneas de dos o más sustancias, que pueden separarse por
métodos físicos en sus diversas sustancias componentes. En una solución, la sustancia que se
encuentra en mayor proporción se conoce como “solvente” y las demás como “solutos”. Las
soluciones verdaderas difieren de las suspensiones y de los sistemas coloidales,
fundamentalmente, enel tamaño de partícula del soluto o de la fase dispersa y en las propiedades
que derivan de ésta diferencia. En general, “las soluciones verdaderas” en fase líquida no
desprenden soluto por decantación ni tienen la propiedad de dispersar la luz (Figura 7.1).

FIGURAS 7.1 SOLUCIONES VERDADERAS. FUENTE: AUTOR

Aunque existen soluciones sólidas como las amalgamas y las aleaciones o gaseosascomo el aire,
en lo que respecta al medio ambiente y a la vida diaria, las soluciones más frecuentes son las
soluciones en fase líquida y, dentro de ellas, las soluciones acuosas. Algunos ejemplos de
soluciones acuosas pueden encontrarse en las aguas de consumo, las aguas residuales
domésticas, los vertimientos líquidos industriales y, en general, en las aguas residuales
procedentes de cualquieractividad antrópica.
La solubilidad de los solutos gaseosos en el agua (oxígeno, nitrógeno, bióxido de carbono, metano,
sulfuro de hidrógeno, etc.) es directamente proporcional a la presión e inversamente proporcional a
la temperatura1. A su vez, la solubilidad de los solutos sólidos en el agua no puede describirse con
tanta rigurosidad como en el caso de los gases; sin embargo, en la mayoríade los casos, se
observa que la solubilidad de los solutos sólidos aumenta con la temperatura. Para muchas
sustancias, la solubilidad aumenta a medida que desciende el pH del medio.
Las propiedades de las soluciones pueden clasificarse en dos categorías: Aquellas que dependen
exclusivamente de la concentración de partículas en solución, independientemente de su
naturaleza, (propiedadescoligativas o colectivas) y aquellas que dependen fundamentalmente de
la naturaleza de las partículas del soluto, más que de la cantidad (propiedades no—coligativas).

1

Ley de Henry. C = kP, donde k es una constante que depende exclusivamente de la temperatura.

Las propiedades no—coligativas de las soluciones dan origen a la clasificación de las sustancias
como electrolíticas y noelectrolíticas. Las propiedades coligativas de las soluciones dan origen a
fenómenos como la ósmosis y la reducción de la presión del vapor de agua. En este capítulo nos
centraremos en el proceso de disolución propiamente dicho y en las diferentes formas en que
puede expresarse la proporción de soluto a solvente en una solución.

7.1

El proceso de disolución

Cuando un cubo de azúcar o decualquier sustancia hidrosoluble se introduce en un vaso lleno de
agua, se observa que al cabo de un corto tiempo éste se desvanece sin dejar rastro alguno de su
presencia en el fondo del vaso. Esta aparente desaparición del soluto indica que la disolución es
un proceso espontáneo de dispersión molecular del soluto en el solvente o, en todo caso, a una
escala muy pequeña.

Solución

S

SSOLVATACIÓN

+
Soluto + Solvente
FIGURA 7.2 ENTROPÍA DE DISOLUCIÓN. FUENTE: AUTOR

Asumiendo la disolución como un proceso de dispersión molecular, es claro que ésta implica
entonces la ruptura de los enlaces intermoleculares presentes en el soluto y la generación de
enlaces entre las moléculas del solvente y las moléculas del soluto. Este proceso se conoce como
“solvatación”. De formageneral, la ruptura de los enlaces intermoleculares en el soluto es un
proceso que consume energía mientras que la formación de nuevos enlaces soluto—solvente es
un proceso que libera energía.
Cuando una sustancia hidrosoluble se sumerge en el agua, la disolución se da espontáneamente
debido a que el proceso de disolución conduce a un aumento en la entropía del sistema, (figura
7.2). Cuando la...