Solubilidad en química
Definición
La solubilidad es una medida de la cantidad de soluto que puede disolverse en una cantidad determinada de disolvente para formar una solución estable. Suele expresarse en gramos de soluto por 100 gramos de disolvente. La solubilidad varía con la temperatura, la presión y la naturaleza del soluto y el disolvente.
Ejemplos
Algunos ejemplos comunes de solubilidad son
lSal en agua: La sal de mesa (cloruro sódico) se disuelve fácilmente en agua, formando soluciones salinas.
lAzúcar en el té: El azúcar se disuelve en el té caliente, endulzando la bebida uniformemente.
lDióxido de carbono en la soda: El dióxido de carbono se disuelve a presión en las bebidas gaseosas, confiriéndoles su carácter efervescente.
lEtanol en el agua: El etanol se mezcla completamente con el agua, creando una solución homogénea utilizada en diversas aplicaciones.
Solubilidad de materiales comunes
He aquí una tabla que muestra la solubilidad de algunos materiales comunes en agua:
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Material |
Solubilidad en agua (a 25°C) |
Descripción |
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Cloruro de sodio (NaCl) |
357 g/L |
Altamente soluble, se disocia en iones Na⁺ y Cl-. |
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Azúcar (Sacarosa) |
2000 g/L |
Extremadamente soluble, forma una solución dulce. |
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Etanol (C₂H₅OH) |
Completamente miscible |
Forma una solución homogénea en cualquier proporción con el agua. |
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Oxígeno (O₂) |
8,3 mg/L |
Baja solubilidad, disminuye con temperaturas más altas. |
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Dióxido de carbono (CO₂) |
1,7 g/L |
La solubilidad aumenta con la presión y disminuye con la temperatura. |
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Cloruro de calcio (CaCl₂) |
745 g/L |
Altamente soluble, utilizado en deshielo. |
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Nitrato de potasio (KNO₃) |
1320 g/L |
Altamente soluble, utilizado en fertilizantes. |
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Sulfato de cobre (CuSO₄) |
29,6 g/L |
Moderadamente soluble, forma una solución azul. |
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Carbonato de calcio (CaCO₃) |
0,001 g/L |
Muy baja solubilidad, responsable del agua dura. |
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Aceite (Aceite vegetal) |
Insoluble |
No se disuelve en agua por ser no polar. |
Para más información, consulteStanford Advanced Materials (SAM).
Factores que afectan a la solubilidad
Varios factores influyen en la solubilidad de una sustancia:
Temperatura
Generalmente, la solubilidad de los sólidos en los líquidos aumenta con la temperatura, mientras que la solubilidad de los gases disminuye al aumentar la temperatura.
Presión
La presión afecta principalmente a la solubilidad de los gases; el aumento de la presión aumenta la solubilidad de los gases en los líquidos.
Naturaleza del soluto y del disolvente
Los solutos polares tienden a disolverse bien en disolventes polares, mientras que los no polares se disuelven mejor en disolventes no polares, siguiendo el principio "lo semejante se disuelve con lo semejante".
Presencia de otras sustancias
La presencia de otras sustancias disueltas puede afectar a la solubilidad a través de efectos iónicos comunes o alterando las propiedades del disolvente.
Aplicaciones de la solubilidad
- Productos farmacéuticos: Afecta a la absorción y biodisponibilidad de los fármacos; los fármacos deben ser solubles en los fluidos corporales para ser eficaces.
- Ciencias medioambientales: La solubilidad determina cómo se propagan los contaminantes en las masas de agua y afecta a su calidad.
- Tratamiento del agua: Se utiliza para disolver desinfectantes y productos químicos para purificar el agua.
- Industria alimentaria: Afecta al modo en que ingredientes como el azúcar y la sal se disuelven en alimentos y bebidas.
- Ingeniería química: Clave en procesos como la cristalización, la destilación y la extracción.
- Reacciones químicas: La solubilidad influye en la velocidad y eficacia de las reacciones en soluciones.
- Agricultura: Determina la disponibilidad de nutrientes en el suelo y la eficacia de los fertilizantes.
- Cosmética: Garantiza que ingredientes como fragancias y conservantes se disuelvan correctamente en los productos.
- Combustible: Afecta a la forma en que los aditivos se mezclan con el combustible para obtener un rendimiento óptimo.
Preguntas más frecuentes
¿Qué es la solubilidad?
La solubilidad es la capacidad de una sustancia para disolverse en un disolvente, formando una mezcla homogénea.
¿Cómo afecta la temperatura a la solubilidad?
El aumento de la temperatura suele aumentar la solubilidad de los sólidos en los líquidos, pero disminuye la de los gases.
¿Por qué afecta la presión a la solubilidad de los gases?
A mayor presión, más moléculas de gas entran en el disolvente, lo que aumenta su solubilidad.
¿Qué significa "lo semejante se disuelve con lo semejante"?
Significa que los solutos polares se disuelven bien en disolventes polares y que los solutos no polares se disuelven bien en disolventes no polares.
¿La presencia de otras sustancias puede afectar a la solubilidad?
Sí, otras sustancias disueltas pueden disminuir o aumentar la solubilidad de un soluto a través de diversas interacciones.
