Soluciones I

Solución: Es una mezcla homogénea de dos o más componentes que se encuentran en una sola fase.

Solvente: Es el componente mayoritario de la solución. No obstante, si uno de los componentes es el agua, se la suele considerar como disolvente aunque no sea el componente que se encuentre en mayor proporción. También puede tomarse como disolvente, en ocasiones, aquel componente que se encuentra en el mismo estado físico que la disolución. Por tanto, en una disolución solamente hay un disolvente. 

Soluto: Es la sustancia que se encuentra disuelta y en menor cantidad en la solución.

Tanto el soluto como el solvente pueden ser un gas, un líquido o un sólido, de modo que las soluciones también se presentan en cualquiera de estos estados físicos.


Clasificación de las soluciones según su estado de agregación:

Estado del soluto
Estado del solvente
Estado de la solución
Ejemplo
Gas
Gas
Gas
Aire (O2 y N2)
Gas
Líquido
Líquido
Agua mineral (CO2 y H2O)
Gas
Sólido
Sólido
Hidrógeno de paladio
Líquido
Sólido
Sólido
Amalgamas (mercurio y oro)
Sólido
Líquido
Líquido
Sal y agua
Sólido
Sólido
Sólido
Aleaciones cobre – zinc que forman bronce.

Las soluciones poseen una serie de propiedades que las caracterizan: 

1.   Su composición química es variable. 

2. Las propiedades químicas de los componentes de una solución no se alteran. 

3. Las propiedades físicas de la solución son diferentes a las del solvente puro: la adición de un soluto a un solvente aumenta su punto de ebullición y disminuye su punto de congelación; la adición de un soluto a un solvente disminuye la presión de vapor de éste. 

Concentración de las soluciones: La concentración se puede definir como la relación entre la cantidad de soluto y la cantidad de solvente o de solución.

Expresiones cualitativas para definir la concentración de una solución: 

Son aquellas en las que se indica la proporción relativa entre el soluto y solvente de una manera aproximada, donde, a su vez, pueden clasificarse atendiendo a dos propiedades diferentes: 

a) Comparando la cantidad de soluto con la cantidad de solvente, las soluciones pueden ser: 

Soluciones concentradas: Son aquellas en las que la cantidad de soluto es grande comparada con la de solvente.

Soluciones diluidas: son aquellas en las que la cantidad de soluto es pequeña con relación a la cantidad de disolvente. 

b) Comparando la cantidad de soluto que contiene con la máxima cantidad que puede contener esa cantidad de disolvente, podemos clasificar las disoluciones en: 

Soluciones insaturadas: Son aquellas que contienen menos cantidad de soluto de la cantidad máxima que pueden contener. 

Soluciones saturadas: Son aquellas que contienen la máxima cantidad de soluto que admite el solvente. 

Soluciones sobresaturadas: Son aquellas que contienen más cantidad de soluto de la máxima cantidad que pueden contener. Son soluciones inestables en las que cualquier modificación de las condiciones hace que precipite la cantidad de soluto en exceso. 


Solubilidad: La solubilidad de un compuesto en un solvente concreto y a una temperatura y presión dadas se define como la cantidad máxima de ese compuesto que puede ser disuelta en la soluciónEn la mayoría de las sustancias, la solubilidad aumenta al aumentar la temperatura del solvente. 

En el caso de sustancias como los gases o sales orgánicas de calcio, la solubilidad en un líquido aumenta a medida que disminuye la temperatura. En general, la mayor solubilidad se da en soluciones cuyas moléculas tienen una estructura similar a las del solvente. Por ejemplo, el etanol (C2H5OH) y el agua (H2O) tienen moléculas de estructura similar y son muy solubles entre sí.


Expresiones cuantitativas para definir la concentración de una solución: 

Son aquellas en las que se indica exactamente las cantidades de soluto y disolvente. Pueden expresarse en unidades físicas (en general utilizando unidades de masa o volumen: gramos, litros,...) o bien en unidades químicas (moles o equivalentes químicos). 

a) Concentración de soluciones expresada en unidades físicas:

  • Porcentaje masa/masa (% m/m): expresa la cantidad de gramos de soluto que existen por cada 100 gramos de solución.

  •  % masa/volumen (% m/V): expresa la cantidad en gramos de soluto que hay por cada 100 ml de disolución.

  • Porcentaje volumen/ volumen (%v/v): expresa la cantidad de ml de soluto que hay por cada 100 ml de disolución.

  • Concentración en g/L: expresa la cantidad en gramos de soluto que hay por cada litro de disolución.
  • Densidad: También llamada densidad absoluta simbolizada habitualmente por la letra griega ro (ρ), es la magnitud que expresa la relación entre la masa y el volumen de un cuerpo. 
Su unidad en el Sistema Internacional es el kilogramo por metro cúbico (kg/m3), aunque frecuentemente se expresa en g/cm3. 
Donde ρ es la densidad, m es la masa y V es el volumen del determinado cuerpo.