Las Disoluciones

Las Disoluciones. Una disolución es una mezcla homogénea a nivel molecular o iónico de dos o más sustancias puras que no reaccionan entre sí, cuyos componentes se encuentran en proporciones variables. También se puede definir como una mezcla homogénea formada por un disolvente y por uno o varios solutos.

Un ejemplo común podría ser un sólido disuelto en un líquido, como la sal o el azúcar disueltos en agua; o incluso el oro en mercurio, formando una amalgama. También otros ejemplos de disoluciones son el vapor de agua en el aire, el hidrógeno en paladio o cualquiera de las aleaciones existentes.

El término también es usado para hacer referencia al proceso de disolución. De acuerdo con Jöns Jacob Berzelius, la diferencia entre solución y disolución fue señalada por Antoine Lavoisier.

Una Disolución es una Mezcla formada por varias sustancias cuyas partículas se dispersan y entremezclan a nivel atómico o iónico

Las Disoluciones constan de disolventes y solutos:

• Disolvente: es la sustancia que está presente en mayor cantidad
• Soluto: está presente en menor cantidad y se dice que está disuelta en la anterior.

El principal mecanismo de disolución es la separación del soluto en sus iones por la acción de un disolvente polar. Por ejemplo la sal (NaCl) se disuelve en el agua separándose en sus iones (Na⁺) y (Cl^–).

Propiedades de las Disoluciones:

• Una Disolución es una Mezcla Homogénea, es decir, presentan una composición y propiedades constantes a lo largo de toda su extensión (concentración, densidad, etc.)
• Las sustancias que forman parte de la disolución no reaccionan entre sí.
• Las partículas que forman una disolución son del tamaño de uno o pocos átomos.
• Las disoluciones líquidas son translúcidas dejando pasar la luz sin obstáculos.
• No producen sedimentación.
• Las sustancias que forman una disolución no se pueden separar por filtración ni por centrifugación. Para separarlos es preciso emplear otros métodos como la destilación o la cristalización.
• El volumen de la disolución es diferente al de la suma del volumen del soluto y del disolvente.

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Concentración de las Disoluciones:

.La concentración de soluto en disolvente de las disoluciones se puede medir mediante diferentes magnitudes. A continuación se describen las más utilizadas:

• % Peso a Peso (%P/P) = (peso del soluto / peso de la disolución) · 100
• % Vol. a Vol. (%V/V) = (gramos de soluto / ml de la solución) · 100
• Fracción molar = (moles soluto / moles soluto + solvente)
• Molaridad (M) = (moles soluto / litros de solución)
• Molalidad (m) = (moles soluto / masa de solvente en kg)
• Normalidad (N) =  (nº de Equivalentes / litros de disolución)
• Formalidad (F) = (nº de peso-fórmula-gramo o Masa Molecular / litros de disolución)
• Partes por millón (ppm) = unidades de sustancia que hay por cada millón de unidades del conjunto.

Tipos de Disoluciones:

Disoluciones según su Estado de Agregación:

• Disoluciones Sólidas: el disolvente se encuentra en estado sólido
  • Aleaciones: son disoluciones de varios metales sólidos:
    • Acero: disolución de hierro y carbono en proporción inferior al 2% de este último
    • Acero inoxidable: disolución compuesta principalmente de hierro, cromo y carbono
    • Bronce: disolución de cobre y estaño
  • Amalgamas: son disoluciones de mercurio (líquido) con metales (sólidos) como por ejemplo la amalgama del oro con el mercurio
  • Gases en sólidos: determinados metales (sólidos) permiten disolver hidrógeno (gas) como por ejemplo el Paladio

• Disoluciones Líquidas: el disolvente se encuentra en estado líquido

• • Sólido disuelto en líquido: son las más frecuentes como por ejemplo
    • Disolución de sal en agua
    • Disolución de azúcar en agua
  • Líquido disuelto en líquido: también son muy frecuentes
    • Petróleo: disolución de varios hidrocarburos líquidos
    • Bebida alcohólica: es una disolución de alcohol etílico en agua
  • Gas disuelto en líquido: oxígeno disuelto en el agua del mar (respiración)
• Disoluciones Gaseosas: el disolvente se encuentra en estado gaseoso
  • Sólido disuelto en gas: son poco frecuentes. Por ejemplo el yodo disuelto en nitrógeno
  • Líquido disuelto en gas: como por ejemplo la humedad o vapor de agua presente en el aire
  • Gas disuelto en gas: por ejemplo el aire es una disolución de Nitrógeno, Oxígeno, Argón, Dióxido de Carbono y otros gases

Disoluciones según su Concentración:

• Disoluciones Empíricas (o Cualitativas): se clasifican según la proporción de soluto y disolvente:
  • Disoluciones Diluidas y Saturadas:
    • Diluidas: el soluto está presente en pequeñas cantidades
    • Concentradas: existe una concentración considerable de soluto en disolvente
  • Disoluciones Insaturadas, Saturadas y Sobresaturadas:
    • Saturadas: el soluto está en la concentración más alta posible a una temperatura determinada
    • Insaturadas: es posible disolver más soluto en el disolvente
    • Sobresaturadas: contiene más soluto del que es capaz de disolver el disolvente, por lo tanto parte del soluto se precipita

• Disoluciones Valoradas (o Cuantitativas): tienen en cuenta las cantidades exactas tanto del soluto como el disolvente. Tipos: Porcentual, Molar, Molal, Normal

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Ejemplos de  Disoluciones:

• Oxígeno en agua: en el agua de mar por ejemplo está presente el oxígeno disuelto, gracias a lo cual la fauna marina puede respirar
• Azúcar en agua
• Alcohol etílico en agua
• Aire: el aire es una disolución de varios gases como el nitrógeno, oxígeno, argón, etc.
• Dióxido de Carbono en agua: por ejemplo en las bebidas gaseosas
• Latón: es una disolución sólida (aleación) de cobre y cinc
• Oro blanco: es una disolución sólida (aleación) de oro y otro metal como plata o níquel
• Ácido clorhídrico en agua: forman una disolución ácida
  
• Hidróxido de sodio en agua: forman una disolución básica
• Petróleo: es una disolución de multitud de hidrocarburos (alcanos, alquenos, cicloalcanos, aromáticos, etc.)
• Hidrógeno en Paladio: este metal es capaz de disolver el gas hidrógeno
• Mercurio en Plata: es una disolución de líquido en sólido que se denomina amalgama
  
• …

Disoluciones, Coloides y Suspensiones:

Es importante distinguir las Disoluciones, Suspensiones y Coloides ya que es fácil confundirlos:

• Disoluciones: son mezclas homogéneas formadas por sustancias cuyas partículas se dispersan y entremezclan a nivel atómico o iónico. Son disoluciones las siguientes mezclas: sal en agua, alcohol etílico en agua, gases que forman el aire, metales que forman una aleación…
• Coloides: es una dispersión de partículas de tamaño inferior a 1 micra formada por una fase fluida y una fase dispersa. Ejemplos de coloides: Polvo flotando en el aire, humo de combustión, niebla, aerosol, espuma de cerveza, espuma de afeitado, nata, piedra pómez, leche…
• Suspensiones: son mezclas heterogéneas formadas por partículas de tamaño superior a 1 micra que se encuentran suspendidas en un medio sin ser solubles. Ejemplos de suspensiones: Jugo de frutas, agua turbia de los ríos que  sedimenta a su desembocadura…

Ejercicios de Disoluciones:

Indicar cuáles de las siguientes mezclas son disoluciones:

• Mezcla de arena y agua de mar al romperse las olas en una playa
• Polvo flotando en el aire (tamaño inferior a 1 micra)
• Gelatina
• Mezcla de purpurina de varios colores
  
• Azúcar disuelto en agua
• Spray o aerosol en el aire de una habitación (de tamaño superior a 1 micra)
• Niebla
• Gasolina
• Sal disuelta en agua
• Mezcla de agua y aceite agitada
• Orina

Solución Ejercicio de Mezclas:

• Mezcla de arena y agua de mar al romperse las olas en una playa → Suspensión
• Polvo flotando en el aire (tamaño inferior a 1 micra) → Coloide
• Gelatina → Coloide
• Mezcla de purpurina de varios colores → Suspensión
• Azúcar disuelto en agua → Disolución
• Spray o aerosol en el aire de una habitación (de tamaño superior a 1 micra) →
  Suspensión
• Niebla → Coloide
• Gasolina → Disolución
• Sal disuelta en agua → Disolución
• Mezcla de agua y aceite agitada → Suspensión
• Orina → Coloide

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