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volumen a volumen) (Porcentaje
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molar) (Concentración
normal) (Peso
equivalente y factor equivalente) (Concentración
molal) (Fracción
molar) (Conversiones
entre unidades de concentración líquidas)
(Unidades
de concentración en gases) (Conversiones
de unidades de concentración gaseosas)
(Cambios
de concentración subcríticos) (Alícuotas,
destilaciones y mezclas) (Referencias
bibliográficas)
Las formas finales o estado de la materia de una disolución dependerán de su solvente. De esta manera podemos entender las siguientes categorías.
Si el solvente es un gas, solo los gases se disuelven bajo
un conjunto dado de condiciones. Un ejemplo de una solución gaseosa es el aire
(oxígeno y otros gases disueltos en nitrógeno). Dado que las interacciones
entre las moléculas casi no desempeñan ningún papel, los gases diluidos forman
siempre soluciones homogéneas.
Si el solvente es un líquido, entonces casi todos los gases,
líquidos y sólidos pueden disolverse. Aquí hay unos ejemplos:
Los gases pueden penetrar en los líquidos o formarse al
interior de los líquidos. Las leyes de gobiernan el flujo de gases entre el
líquido y su atmósfera de denominan leyes de Raoult. En general hay tres
factores que regulan la cantidad de gas en líquido, el flujo que rompe la
tensión de la superficie del líquido permitiendo una mayor entrada; la
temperatura, pues a menor temperatura los gases tienden a caer y a ingresar al
líquido; y la presión del propio gas sobre el líquido, a mayor presión de gas,
más de dicho gas estará atrapado en el líquido. Lo anterior implica que una ca
ntidad de líquido tiene un espacio limitado para contener un tipo de gas
concreto, generándose relaciones de equilibrio.
La mezcla de dos o más sustancias de la misma química, pero
diferentes concentraciones para formar una constante. Las bebidas alcohólicas
son básicamente soluciones de etanol en agua. Los líquidos se pueden mezclar en
cualquier proporción, siempre y cuando ambos sean solubles entre sí.
Si las partículas del sólido son pequeñas y químicamente
compatibles se pueden diluir en un líquido. Por ejemplo, el agua puede solubilizar
algunas sales y otras no, las sales no solubles deben esto a sus propiedades
particulares, por lo que espontáneamente se separan en fases sólida y líquida.
Aun con las sales solubles en agua tenemos límites de capacidad, igual que con
los gases en líquidos, en este caso la variable importante es la temperatura, a
mayor temperatura mayor solubilidad, pero existen excepciones. Por lo anterior
una cantidad de agua solo tendrá una capacidad limitada para contener un
sólido. Por lo general los sólidos con grupos orgánicos -OH, -O-, -COOH son muy
solubles, mucho más que las sales aun cuando estas tengan oxígenos y tengan
moléculas más pequeñas.
Cuando los sólidos aumentan mucho su tamaño se presentan
mezclas líquidas que no son homogéneas como coloides, suspensiones, emulsiones
que no se consideran soluciones.
Los fluidos corporales son ejemplos de soluciones líquidas
complejas que contienen muchos solutos. Muchos de estos son electrolitos, ya
que contienen iones solutos, como el potasio. Además, contienen moléculas de
soluto como el azúcar y la urea. El oxígeno y el dióxido de carbono también son
componentes esenciales de la química de la sangre, donde los cambios
significativos en sus concentraciones pueden ser un signo de una enfermedad o
lesión grave.
Si el solvente es un sólido, entonces los gases, líquidos y
sólidos pueden disolverse.
El hidrógeno se disuelve bastante bien en metales,
especialmente en paladio; Esto se estudia como un medio de almacenamiento de
hidrógeno.
Mercurio en oro, formando una amalgama. Aquí hay que estar
muy pendiente de la cantidad, ya que mucho mercurio provoca una disolución de
oro en mercurio. El agua en sal sólida o azúcar, formando sólidos húmedos son
ejemplos en los cuales el sólido se convierte en solvente solo porque su
cantidad es mayor.
Las aleaciones de metales y polímeros son ejemplos de
mezclas de sólidos, por ejemplo, el carbono y el hierro para formar acero; o el
cobre y el estaño para hacer bronce. Las soluciones líquidas son las que
muestran con mayor facilidad el concepto de propiedad emergente, donde la
mezcla como un todo posee propiedades independientes que no poseen ninguna de
las sustancias por separado.
Las mezclas heterogéneas pueden separarse naturalmente por
medio del efecto de la gravedad y la densidad. Las sustancias más densas
tienden a “caer” y las menos densas a “flotar”.
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