Solubilidad

I. INTRODUCCIÓN

El término solubilidad se utiliza tanto para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como para expresar cuantitativamente la concentración de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, así como de la temperatura y presión del sistema, es decir, de la tendencia del sistema a alcanzar el valor máximo deentropía.
Generalmente, se usa al agua como solvente debido a su polaridad, su elevada constante dieléctrica y su capacidad de formar puentes de hidrógeno, siendo de uso fundamental en muchos procesos inorgánicos para favorecer el desarrollo de reacciones como:

que sólo reaccionan cuando se encuentran en solución.
La variación de la solubilidad con la temperatura está relacionada con elcalor de solución de cada sustancia y con calor desprendido o absorbido cuando la sustancia se disuelve asta saturación.

A nivel industrial, la solubilidad es usada en múltiples procesos como la extracción en la que se aplica en la remoción de elementos no deseables en e producto final, conociéndose los datos precisos para no desperdiciar reactivos ni energía.
En la industria petroquímica para laeliminación del aceite en las aguas usadas en los procesos de refinamiento, se usa la filtración o flotación que depende de la solubilidad, del nivel de DBO5 y la concentración de fenoles.
Existe una amplia gama de minerales a base de lactosa y gluconatos solubles que son la fuente de calcio en alimentos y bebidas lácteas, bebidas energizantes que se diluyen durante el procesamiento mismo atemperaturas bajas.

II. RESUMEN
El objetivo principal de esta experiencia es determinar la variación de la solubilidad con respecto a la temperatura y calcular el calor diferencial de solución cuando está saturada solución.

Esta experiencia se basa teóricamente en la relación de la temperatura con el calor de solución de cada sustancia, y lo que produce una variación de la misma.

Lascondiciones del laboratorio fueron: temperatura de 21°C, 756mmHg de presión y 96% de humedad relativa.

Se prepara una solución de ácido benzoico de modo tal que esta resulte saturada a temperatura cercana a la ebullición. Se calienta la solución saturada hasta que se haya disuelto todo el sólido (prácticamente hasta ebullición). De esta manera, al enfriarse se tiene seguridad de estar trabajando conuna solución saturada y se favorece la formación de cristales grandes que resultan convenientes para el trabajo práctico. La solución caliente (aproximadamente a 55-60 ºC) se coloca en un tubo de vidrio (en el que también se coloca un agitador y un termómetro) y se sumerge en un baño termostático que inicialmente se fija en 23° C. Es conveniente que la solución de ácido benzoico esté más calienteque el agua del baño termostático porque el equilibrio se alcanza más fácilmente por enfriamiento. Se deja el sistema en el baño durante unos 10 a 15 minutos con agitación para que se estabilice la temperatura y luego se procede a la toma de la muestra. Se miden unos 10 ml de solución, se saca el tubo de goma de la pipeta limpiando el exterior de la misma, y la solución pipeteada se deja escurriren un erlenmeyer tarado. Una vez que ha escurrido la solución de ácido benzoico se pesa el erlenmeyer nuevamente y se titula el ácido con solución de NaOH 0.05N, empleando fenolftaleína como indicador. Siguiendo el procedimiento indicado, se vuelven a tomar varias muestras a distintas temperaturas, para lo cual se deja enfriar el baño termostático.

Con los datos obtenidos, se procede a calcularla molalidad de la solución para cada temperatura; para 25°C: 0.0366 mol/kg, para 20°C: 0.034 mol/kg, para 15°C: 0.0256 mol/kg, para 10°C: 0.0166 mol/kg. Con la ecuación de van´t Hoff gráficamente se calcula el calor diferencial de dilución experimental: 8936.96 cal/mol. Obtienese la ecuación:
Log m = -1952.981 T-1 + 5.1521

Comparando con el dato teórico de 6501.0 cal/mol, se...