La solubilidad es la propiedad física que tienen las sustancias de disolverse o no, en un determinado líquido.
Se le llama soluto a los compuestos químicos que se disuelven en otra sustancia. El disolvente es la sustancia en la cual el soluto se disuelve para formar un nuevo producto.
La disolución química es el proceso de dispersión o separación del soluto en un solvente, formando una solución o mezcla homogénea.
Los solutos se pueden clasificar en:
- Solubles: son los solutos que se disuelven en el disolvente.
- Poco solubles: son los solutos que presentan dificultad para disolverse en el disolvente.
- Insolubles: son los solutos que no se disuelven en el disolvente.
Un principio común en la solubilidad es: «semejante disuelve a semejante«. Esto quiere decir que un soluto polar tiende a disolverse en un solvente polar. Este hecho también se cumple para las sustancias no polares.
Mira algunos ejemplos:
- Los hidrocarburos no polares presentan poca solubilidad en agua, que es polar.
- El alcohol (polar) es soluble en agua, pero no es soluble en gasolina (no polar).
- La solubilidad de las sales varía. Se pueden clasificar en: sal soluble y sal prácticamente insoluble.
Coeficiente de solubilidad
El coeficiente de solubilidad (Cs) determina la capacidad máxima de soluto que se disuelve en una determinada cantidad de disolvente, según las condiciones de temperatura.
En resumen, el coeficiente de solubilidad es la cantidad de soluto necesario para saturar una cantidad estándar de solvente a una determinada condición.
Por ejemplo, considera la siguiente situación:
En un vaso de agua con sal (NaCl), la sal desaparece en el agua. Sin embargo, si se le añade más sal, en determinado momento comenzará a acumularse en el fondo del vaso.
Esto ocurre porque el agua, que es el solvente, alcanzó su límite de solubilidad y la cantidad máxima de concentración. A esto también se le llama punto de saturación.
El soluto que queda en el fondo del recipiente y que no se disuelve se le llama precipitado.
En cuanto al punto de saturación, las soluciones se clasifican en tres tipos:
- Solución insaturada: cuando la cantidad de soluto es menor que el Cs.
- Solución saturada: cuando la cantidad de soluto es exactamente la misma que el Cs. Es el límite de saturación.
- Solución sobresaturada: cuando la cantidad del soluto es mayor que el Cs.
Producto de Solubilidad
Como hemos visto, la solubilidad representa la cantidad de soluto disuelto en una solución. El producto de solubilidad (Kps) es una constante de equilibrio directamente relacionada con la solubilidad.
Su cálculo permite determinar si una solución es saturada, insaturada o saturada con precipitado. Este cálculo está relacionado con el equilibrio de disolución y la concentración de iones en la solución.
Esto se debe a que el producto de la solubilidad se refiere al equilibrio de disolución de sustancias iónicas.
Curva de solubilidad
La capacidad de solubilidad química de una sustancia sometida a cambios de temperatura no es lineal. La variación de la capacidad de solubilidad, en función de la temperatura, se conoce como curva de solubilidad.
La mayoría de las sustancias sólidas tienen su coeficiente de solubilidad que aumenta con el aumento de la temperatura. Así, la solubilidad de cada material se da de manera proporcional, a medida que aumenta la temperatura.
Cada sustancia posee una curva de solubilidad propia para un determinado solvente.
La variación de la solubilidad se considera lineal cuando no está bajo la influencia de la temperatura. Para conocer la variación es necesario observar la curva de solubilidad.
En el gráfico, la curva de solubilidad demuestra que la solución es:
- Saturada: cuando el punto está sobre la curva de solubilidad.
- Insaturada: cuando el punto está por debajo de la curva de solubilidad.
- Saturada homogénea: cuando el punto está por encima de la curva de solubilidad.
Fórmula del Coeficiente de Solubilidad
La fórmula para calcular el coeficiente de solubilidad es:
Cs = 100. m1 / m2
Donde:
- Cs: coeficiente de solubilidad
- m1: masa del soluto
- m2: masa del disolvente