La solubilidad de gases depende de la temperatura y la presión.
Solubilidad es la cualidad de soluble (que se puede disolver). Se trata de una medida de la capacidad de una cierta sustancia para disolverse en otra. La sustancia que se disuelve se conoce como soluto, mientras que aquella en la cual éste se disuelve recibe el nombre de solvente o disolvente. La concentración, por otra parte, hace referencia a la proporción existente entre la cantidad de soluto y la cantidad de disolvente en una disolución.
La solubilidad puede ser expresada en porcentaje de soluto o en unidades como moles por litro o gramos por litro. Es importante destacar que no todas las sustancias se disuelven en los mismos solventes. El agua es solvente de la sal pero no del aceite, por ejemplo.
TemasSolubilidad y polaridad
La polaridad de las sustancias tiene una gran influencia sobre su capacidad de solubilidad. Hay que tener en cuenta que la solubilidad depende tanto de las características del soluto y del solvente como de la presión ambiental y de la temperatura.
Otro factor que incide en la solubilidad es la presencia de otras especies disueltas en el solvente. Si el líquido en cuestión alberga complejos metálicos, la solubilidad se ve alterada. El exceso o el defecto de un ion común en la solución y la fuerza iónica también tienen incidencia en la solubilidad.
Tipos de solución
De acuerdo a las condiciones de la solubilidad, puede hablarse de solución diluida (la cantidad de soluto aparece en mínima proporción con respecto al volumen), solución concentrada (con una cantidad importante de soluto), solución insaturada (no alcanza la cantidad máxima tolerable de soluto), solución saturada (cuenta con la mayor cantidad posible de soluto) o solución sobresaturada (contiene más soluto del que puede existir).
Se denomina equilibrio químico al estado de un proceso en el cual las actividades o las concentraciones y los productos no cambian en un período de tiempo. Cualquier relación que se establezca entre éste y los estados disuelto y sólido de un compuesto se conoce como equilibrio de solubilidad y se utiliza para anticipar la solubilidad de una sustancia en condiciones determinadas.
Un producto soluble tiene solubilidad, a diferencia de uno insoluble.
Producto de solubilidad
Se conoce con el nombre de producto de solubilidad (o iónico) al compuesto iónico que surge de las concentraciones molares (el total de sustancia de soluto que hay en un litro de disolución) de los iones que lo constituyen, elevándolas dentro de la ecuación de equilibrio a la potencia del coeficiente estequiométrico (un multiplicador que indica la cantidad de moléculas de un tipo determinado).
En una ecuación de equilibrio se aprecian las siguientes variables: C, un catión, y A, un anión. Por otro lado, se encuentran los coeficientes esquiométricos m y n. Debajo de la misma se ubica la ecuación que da como resultado la constante de solubilidad (Kps).
Dicho valor expresa la solubilidad de los compuestos iónicos de manera directamente proporcional. Se denomina efecto ion común a un fenómeno que tiene lugar al aumentar la concentración de uno de los iones (lo cual puede efectuarse al añadir una sustancia que produzca un ion del mismo tipo una vez disociada) y que permite recuperar el equilibrio disminuyendo la concentración del primer ion.
Formas de expresión
La solubilidad de una sustancia puede ser expresada de dos maneras:
- En forma de solubilidad molar: a través de la cantidad de soluto por cada litro de disolución saturada, representada por la razón mol / L.
- Como solubilidad: la razón de gramos de un soluto determinado por cada litro de disolución saturada: g / L.
En cualquier caso, el cálculo para obtener dicho valor debe llevarse a cabo sin dejar de lado la temperatura, la cual debe mantenerse constante y responder a las convenciones del trabajo en laboratorio: 25 °C.
El coeficiente de solubilidad expresa la cantidad máxima de soluto que, a una cierta temperatura, puede disolverse en 100 mL de agua.
Ejemplos de solubilidad
Para completar este artículo repasaremos varios ejemplos de solubilidad.
Los alcoholes ligeros son solutos en el agua. Esa solubilidad puede apreciarse en el etanol, por ejemplo, ya que los grupos hidróxilo de sus moléculas establecen enlaces con las moléculas de H2O.
El azúcar, en tanto, también tiene solubilidad en agua: al mezclarla en el líquido, se disuelve. Lo mismo ocurre con la sal común.
Otro ejemplo de solubilidad son las bebidas carbonatadas (conocidas como gaseosas o refrescos). Presentan dióxido de carbono disuelto en una mezcla con sobresaturación a alta presión.
Es interesante analizar el ejemplo de las gaseosas para apreciar los posibles cambios en la interacción soluto-solvente. El grado de solubilidad se vincula a la temperatura: a mayor temperatura, menor solubilidad. Esto implica que, cuando hace más calor, el líquido pierde capacidad para retener el gas, las burbujas de dióxido de carbono salen con mayor facilidad y la bebida pierde efervescencia. La agitación del envase también acelera la salida del CO2.
Otro gas que constituye un ejemplo de solubilidad es el oxígeno en la sangre. Gracias a la hemoglobina y otras biomoléculas, se crea una solución y así el oxígeno llega a los diferentes órganos y tejidos del cuerpo.
