Solubilidá

De Wikipedia
Saltar a navegación Saltar a la gueta

La solubilidá ye la capacidá d'una sustanza d'eslleise n'otra llamada solvente.[1]Implícitamente corresponder cola máxima cantidá de soluto que puede eslleise nuna cantidá determinada de disolvente, a determinaes condiciones de temperatura, ya inclusive presión (en casu d'un soluto gaseosu). Puede espresase n'unidaes de concentración: molaridad, fracción molar, etc.

Si nuna disolución non puede eslleise más soluto dizse que la disolución ta enchida. So ciertes condiciones la solubilidá puede devasar esi máximu y pasa a denominase solución sobresaturada.[1]Otra manera, si la disolución almite entá más soluto, dizse que s'atopa insaturada.

Non toles sustances eslleir nun mesmu solvente. Por casu, na agua, eslleir el alcohol y la sal, en cuantes que el aceite y la gasolina nun s'eslleen. Na solubilidá, el calter polar o apolar de la sustanza inflúi enforma, yá que, por cuenta de esti calter, la sustanza va ser más o menos soluble; por casu, los compuestos con más d'un grupu funcional presenten gran polaridá polo que nun son solubles en éter etílicu.

Entós por que un compuestu sía soluble n'éter etílicu hai de tener escasa polaridá; esto ye, tal compuestu nun hai de tener más d'un grupu polar. Los compuestos con menor solubilidá son los que presenten menor reactividad, como son: les parafines, compuestos arumosos y los derivaos haloxenaos.

El términu solubilidá utilízase tantu pa designar al fenómenu cualitativu del procesu de disolución como pa espresar cuantitativamente la concentración de les soluciones. La solubilidá d'una sustanza depende de la naturaleza del disolvente y del soluto, lo mesmo que de la temperatura y la presión del sistema, esto ye, del enclín del sistema a algamar el valor máximu de entropía. Al procesu d'interacción ente les molécules del disolvente y les partícules del soluto pa formar agregaos llámase-y solvatación y si el solvente ye agua, hidratación.

Factores qu'afecten la solubilidá[editar | editar la fonte]

La solubilidá definir pa fases específiques. Por casu, la solubilidá de aragonito y calcita na agua espérase que difieran, magar dambos son polimorfos de carbonatu de calciu y tienen la mesma fórmula molecular.

La solubilidá d'una sustanza n'otra ta determinada pol equilibriu de fuerces intermoleculares ente'l disolvente y el soluto, y la variación de entropía qu'acompaña a la solvatación. Factores como la temperatura y la presión inflúin nesti equilibriu, camudando asina la solubilidá.

La solubilidá tamién depende en gran midida de la presencia d'otres sustances disueltes nel disolvente como por casu la esistencia de complexos metálicos nos líquidos. La solubilidá va depender tamién del escesu o defectu de dalgún ion común, col soluto, na solución; tal fenómenu ye conocíu como l'efectu del ion común. En menor midida, la solubilidá va depender de la fuerza iónico de les soluciones. Los dos últimos efectos mentaos pueden cuantificarse utilizando la ecuación d'equilibriu de solubilidá.

Pa un sólidu que s'esllee nuna reacción redox, la solubilidá espérase que dependa de les posibilidaes (dientro del algame de los potenciales nes que'l sólidu caltién la fase termodinámicamente estable). Por casu, la solubilidá del oru na agua a alta temperatura reparar que ye casi d'un orde de magnitú más alta cuando'l potencial redox controlar por aciu un tampón altamente oxidante redox Fe3O4-Fe2O3 que con un tampón moderadamente oxidante Nin-NiO.[2]

La solubilidá (metaestable) tamién depende del tamañu físicu del granu de cristal o más puramente falando, de la superficie específica (o molar) del soluto. Pa evaluar la cuantificación, tien de vese la ecuación nel artículu sobre l'equilibriu de solubilidá. Pa cristales altamente defectuosos na so estructura, la solubilidá puede aumentar col aumentu del grau de desorde. Dambos efectos prodúcense por cuenta de la dependencia de la solubilidá constante frente a la denomada enerxía llibre de Gibbs acomuñada col cristal. Los dos últimos efectos, anque de cutiu difíciles de midir, son de relevante importancia na práutica [ensin referencies] pos apurren la fuerza motriz pa determinar el so grau de precipitación, una y bones el tamañu de cristal crez de forma bonal col tiempu.

Temperatura[editar | editar la fonte]

SolubilityVsTemperature.es.png

La solubilidá d'un soluto nun determináu disolvente principalmente depende de la temperatura. Pa munchos sólidos disueltos nel agua líquida, la solubilidá aumenta cola temperatura hasta 100 °C,[3] anque esisten casos que presenten un comportamientu inversu. Na agua líquido a altes temperatures la solubilidá de los solutos iónicos tiende a menguar debíu al cambéu de les propiedaes y l'estructura de l'agua líquido, l'amenorgar les resultancies de la constante dieléctrica d'un disolvente menos polar.

Los solutos gaseosos amuesen un comportamientu más complexu cola temperatura. Al alzase la temperatura, los gases xeneralmente vuélvense menos solubles n'agua (el mínimu que ta per debaxo de 120 °C pa la mayoría de gases),[4] pero más solubles en disolventes orgánicos.[3]

El gráficu amuesa les curves de solubilidá de dellos sales sólidos inorgániques típiques.[5] Munchos sales pórtense como'l nitratu de bariu y el arseniato acedu disódico, y amuesen un gran aumentu de la solubilidá cola temperatura. Dellos solutos (por casu, cloruru de sodiu (NaCl) n'agua) esiben una solubilidá bastante independiente de la temperatura. Unos pocos, como'l sulfatu de cerio (III) y el carbonatu de litiu, vuélvense menos solubles n'agua a midida que aumenta la temperatura. Esta dependencia de la temperatura refierse dacuando como «retrógrada» o «solubilidá inversa». N'ocasiones, reparar un patrón más complexu, como con sulfatu de sodiu, onde'l cristal decahidrato menos soluble pierde agua de cristalización a 32 °C pa formar una fase anhidra menos soluble. [ensin referencies]

La solubilidá de los compuestos orgánicos casi siempres aumenta cola temperatura. La técnica de la recristalización, utilizáu pa la purificación de sólidos, depende d'un soluto de distintes solubilidaes nun disolvente caliente y frío. Esisten delles esceiciones, tales como determinaes ciclodextrines.[6]

Presión[editar | editar la fonte]

La solubilidá de los gases varia non yá cola temperatura sinón amás cola presión exercida sobre'l mesmu. D'esta manera, la cantidá d'un soluto gaseosu que puede eslleise nun determináu solvente, aumenta al sometese a una presión parcial mayor (vease Llei de Henry). A nivel industrial, esto puédese reparar nel envasado de bébores gaseoses por casu, onde s'aumentar la solubilidá del dióxidu de carbonu exerciendo una presión d'alredor de 4 atm. [ensin referencies]

Ver tamién[editar | editar la fonte]

Referencies[editar | editar la fonte]

  1. 1,0 1,1 Química i (en es). EUNED. ISBN 9789968316262.
  2. Nekrasov, I.Y. Geochemistry, Mineralogy and Genesis of Gold Deposits, M1 Books., Taylor & Francis, 1996, p.135-136. Google Books.
  3. 3,0 3,1 Hill, John W. y Ralph H. Petrucci, Xeneral Chemistry, 2nd edition, Prentice Hall, 1999.
  4. Cohen, P. (editor), The ASME handbook on Water Technology for Thermal Power Systems, The American Society of Mechanical Engineers, 1989, page 442.
  5. Handbook of Chemistry and Physics, 27th edition, Chemical Rubber Publishing Co., Cleveland, Ohio, 1943.
  6. Salvatore Filippone, Frank Heimanna and André Rassat. «A highly water-soluble 2+1 b-cyclodextrin–fullerene conjugate». Chem. Commun. 2002. doi:10.1039/b202410a. 

Enllaces esternos[editar | editar la fonte]


Solubilidad