Las soluciones químicas son mezclas homogéneas de dos o más sustancias.

Los componentes de una solución se denominan soluto y disolvente:

  • Soluto representa la sustancia disuelta.
  • Solvente: Es la sustancia que se disuelve.

Generalmente, el soluto de una solución está presente en cantidades más pequeñas que el solvente.

Un ejemplo de solución es una mezcla de agua y azúcar, con agua como solvente y azúcar como soluto.

El agua se considera el solvente universal porque disuelve una gran cantidad de sustancias.

Las soluciones químicas están presentes en nuestra vida diaria.

Clasificación de soluciones

Como hemos visto, una solución consta de dos partes: el soluto y el solvente.

Formación de una solución.

Sin embargo, estos dos componentes pueden tener diferentes cantidades y características. Como resultado, hay varios tipos de soluciones, cada una de las cuales se basa en una condición particular.

Cantidad de soluto

Dependiendo de la cantidad de soluto que tengan, las soluciones químicas pueden ser:

  • Soluciones saturadas: solución con la cantidad máxima de soluto completamente disuelta por el solvente. Si se agrega más soluto, el exceso se acumula formando un cuerpo inferior.
  • Soluciones insaturadas: También llamado insaturado, este tipo de solución contiene menos soluto.
  • Soluciones SupersaturadasEstas son soluciones inestables en las que la cantidad de soluto excede la solubilidad del solvente.
Ejemplo de soluciones saturadas e insaturadas

Estado fisico

Las soluciones también se pueden clasificar según su estado físico:

  • Soluciones sólidas: formado por solutos y disolventes en estado sólido. Por ejemplo, la unión de cobre y níquel, que forma una aleación de metal.
  • Soluciones liquidas: formado por disolventes líquidos y solutos que pueden ser sólidos, líquidos o gaseosos. Por ejemplo, la sal se disuelve en agua.
  • Soluciones gaseosas: formado por solutos gaseosos y disolventes. Por ejemplo, aire atmosférico.

Naturaleza soluta

Además, dependiendo de la naturaleza del soluto, las soluciones químicas se clasifican en:

  • Soluciones moleculares: cuando las partículas dispersas en la solución son moléculas, por ejemplo azúcar (molécula C12H22El11)
  • Soluciones iónicas: cuando las partículas dispersas en la solución son iones, por ejemplo, la sal común de cloruro de sodio (NaCl) formada por los iones Na+ y Cl.

Para comprender la diferencia entre iones y moléculas, sugerimos estos textos:

Coeficiente de solubilidad

La solubilidad es la propiedad física de las sustancias para disolverse o no disolverse en un solvente particular.

El coeficiente de solubilidad representa la capacidad máxima del soluto para disolverse en una cantidad dada de disolvente. Esto según las condiciones de temperatura y presión.

Según solubilidad, las soluciones pueden ser:

  • Soluciones diluidas: La cantidad de soluto es menor en comparación con el solvente.
  • Soluciones concentradas: La cantidad de soluto es mayor que la de solvente.

Cuando tenemos una solución concentrada, podemos notar que el soluto no se disuelve completamente en el solvente, lo que conduce a la presencia de un cuerpo de fondo.

Para calcular el coeficiente de solubilidad Se utiliza la siguiente fórmula:

Donde:

Cs: coeficiente de solubilidad
m1: masa de soluto
m2: masa solvente

Concentración de soluciones.

El concepto de concentración (C) está estrechamente relacionado con la cantidad de soluto y disolvente presente en una solución química.

Por lo tanto, la concentración de solución indica la cantidad, en gramos, de soluto en un litro de solución.

Para calcular la concentración use la siguiente fórmula:

Donde:

C: concentración
m: masa de soluto
V: volumen de solución

En el Sistema Internacional (SI), la concentración se da en gramos por litro (g / L), la masa en gramos (g) y el volumen en litros (L).

Estén atentos!

No debemos confundir el concepto de concentración (C) con el de densidad. (d) de solución:

Concentración común Densidad

Para probar su conocimiento de concentración y densidad, consulte los textos a continuación.:

Dilución de soluciones

La dilución de soluciones corresponde a la adición de más solvente en una solución.

Como resultado, hemos pasado de una solución más concentrada a una solución más diluida.

Diferencia entre solución concentrada y diluida

Es importante destacar que el cambio se produce en el volumen de la solución y no en la masa del soluto.

Entonces podemos concluir que cuando el volumen aumenta, la concentración disminuye. En otras palabras, el volumen y la concentración de una solución son inversamente proporcionales.

Para obtener más información, le recomendamos leer estos textos.:

Ejercicios de soluciones químicas

1. (Mackenzie) Un ejemplo típico de solución sobresaturada es:

a) agua mineral natural.
b) suero casero.
c) refrigerante en un recipiente cerrado.
d) alcohol 46 ° GL.
e) vinagre.

Alternativa correcta: c) refrigerante en un recipiente cerrado.

a) Incorrecto. El agua mineral es una solución, es decir, una mezcla homogénea con sales y gases disueltos.

b) Incorrecto. El suero casero es una solución de agua, azúcar y sal en cantidades definidas.

c) Correcto. La soda es una mezcla de agua, azúcar, concentrados, colorantes, aromas, conservantes y gases. Dióxido de carbono (CO2) disuelto en el refrigerante está formando una solución sobresaturada.

El aumento de la presión aumenta la solubilidad del gas, lo que hace que se agregue mucho más gas al refrigerante que realizar la misma operación a presión atmosférica.

Una de las características de las soluciones sobresaturadas es que son inestables. Podemos ver que al abrir la botella con refresco se escapa una pequeña parte del gas, a medida que disminuye la presión dentro del recipiente.

d) Incorrecto. Alcohol 46 ° GL es un alcohol hidratado, es decir, contiene agua en su composición.

e) Incorrecto. El vinagre es una solución de ácido acético (C2H5toOH) y agua.

2. (UFMG) Para limpiar una tela grasosa, se recomienda usar:

a) gasolina.
b) vinagre.
c) etanol.
d) agua.

Alternativa correcta: a) gasolina.

a) Correcto. La gasolina y la grasa son dos sustancias derivadas del petróleo. Debido a que son sustancias no polares, la afinidad de la gasolina (solvente) a la grasa (soluto) hace posible limpiar el tejido sucio a través de las conexiones de Van der Waals.

b) Incorrecto. El vinagre es una solución de ácido acético (C2H5toOH) El ácido acético es un compuesto polar e interactúa con otras sustancias polares a través de enlaces de hidrógeno.

c) Incorrecto. Etanol (C2H5toH) es un compuesto polar e interactúa con otras sustancias polares a través de enlaces de hidrógeno.

d) Incorrecto. El agua (H2O) es un compuesto polar e interactúa con otras sustancias polares a través de enlaces de hidrógeno.

Obtenga más información sobre los problemas relacionados con este problema.:

3. (UFRGS) Una sal dada tiene una solubilidad en agua de 135 g / l a 25ºC. Disolver completamente 150 g de esta sal en un litro de agua a 40 ° C y enfriar lentamente el sistema a 25 ° C proporciona un sistema homogéneo cuya solución será:

a) diluido.
b) concentrado.
c) insaturado.
d) saturado.
e) sobresaturados.

Alternativa correcta: e) sobresaturada.

a) Incorrecto. Se forma una solución diluida con la adición de más disolvente, en este caso agua.

b) Incorrecto. La cantidad de soluto en este tipo de solución es grande en relación con el volumen de disolvente.

c) Incorrecto. Se forma una solución insaturada colocando menos de 135 g de sal en 1 L de agua a una temperatura de 25 ° C. La solución será insaturada ya que está por debajo de su límite de solubilidad.

d) Incorrecto. Tenga en cuenta que, según los datos de la declaración, a 25 ° C, la cantidad máxima de sal que se disuelve en 1 L de agua es de 135 g. Esta es la cantidad de sal disuelta en agua que forma una solución saturada.

e) CORRECTO. Al calentar la solución saturada es posible agregar más sal ya que el coeficiente de solubilidad varía con la temperatura.

El agua se elevó a 40 ° C y se solubilizó más soluto porque al aumentar la temperatura era posible disolver más sal y formar una solución sobresaturada.

4 4. (UAM) Si disolvemos por completo una cierta cantidad de sal en solvente y si alguna perturbación se asienta en parte de la sal, ¿qué solución tendremos al final?

a) saturado con cuerpo inferior.
b) sobresaturados con cuerpo inferior.
c) insaturado.
d) sobresaturados sin cuerpo inferior.
e) saturado sin cuerpo inferior.

Alternativa correcta: a) saturada con el cuerpo inferior.

a) Correcto. Las soluciones sobresaturadas son inestables y, por cualquier alteración, se deshacen. Cuando esto sucede, la solución vuelve a su límite de solubilidad y el exceso de soluto se acumula en el recipiente formando un cuerpo inferior.

b) Incorrecto. Cuando se deposita sal en el fondo del recipiente, la solución ya no está sobresaturada, ya que ha vuelto a su límite de solubilidad.

c) Incorrecto. Una solución insaturada no alcanzó el límite de solubilidad, es decir, la cantidad máxima de soluto disuelto.

d) Incorrecto. Cuando se produce una perturbación, la solución ya no está sobresaturada.

e) Incorrecto. Cuando la solución sobresaturada se deshace, nuevamente se satura y tiene un cuerpo inferior.

5to. (UNITAU) En la carbonatación de un refresco, las condiciones bajo las cuales se debe disolver el dióxido de carbono en la bebida son:

a) cualquier presión y temperatura.
b) alta presión y temperatura.
c) baja presión y temperatura.
d) baja presión alta temperatura.
e) alta presión y baja temperatura.

Alternativa correcta: e) alta presión y baja temperatura.

a) Incorrecto. Como los gases son poco solubles en líquidos, la temperatura y la presión son importantes para garantizar la solubilidad.

b) Incorrecto. La temperatura elevada tiende a "expulsar" el gas del líquido, es decir, disminuye la solubilidad.

c) Incorrecto. Cuanto más baja es la presión, más pequeñas son las colisiones entre las moléculas, lo que disminuye la solubilidad.

d) Incorrecto. La baja presión disminuye el número de colisiones y la alta temperatura aumenta el grado de agitación de las moléculas en el líquido. Ambos dificultan la solubilidad del gas.

e) CORRECTO. A alta presión y baja temperatura es posible disolver más dióxido de carbono (CO2) en el refrigerante que en condiciones normales.

Cuando aumenta la presión, el gas es "forzado" al líquido. La baja temperatura representa menos agitación de las moléculas, lo que en consecuencia facilita la entrada del gas.