Disolución

Una disolución es una mezcla homogénea a nivel iónico formada por, al menos, dos componentes o sustancias puras (un solvente y uno o más solutos). Dichos componentes no son diferenciables a simple vista ni reaccionan químicamente entre sí.

Se compone por sustancias en cualquiera de los tres estados de la materia (sólido, líquido y gaseoso), inclusive, por la combinación de varios de ellos. Cuando se origina una disolución o solución, el o los solutos pasan a formar parte del disolvente.

Por lo tanto, se modifican las propiedades físicas de los compuestos, pero se mantienen las propiedades químicas de cada uno por separado. Sin embargo, el resultado final depende de la solubilidad de la sustancia.

El ejemplo más simple de las disoluciones es una mezcla entre agua y azúcar, la cual produce una solución homogénea en donde sus componentes no son identificables a simple vista.

Componentes

En las disoluciones existen dos componentes bien diferenciados:

• Soluto: se trata de una sustancia o elemento que se encuentra (generalmente) en menor proporción y que es disuelta por el solvente. En una solución pueden existir uno o más solutos. Por ejemplo, en una limonada, los solutos son el limón y el azúcar.
• Solvente: también llamado disolvente o medio dispersante, es la sustancia encargada de disolver al soluto y que suele ser la que está en mayor cantidad. Por ejemplo, en una mezcla de agua con sal, el agua es el disolvente.

En el caso de que el soluto y el solvente estén en iguales proporciones, cualquiera de los elementos puede tomar el lugar del disolvente y del soluto.

Cuando sucede la disolución entre un gas y un sólido con un líquido, este último será el solvente. En el caso de mezclas líquido-líquido, el soluto es el que esté en menor proporción.

Características

Una de las principales características de las disoluciones es que sus componentes (soluto y solvente) se unen a nivel molecular. Igualmente, tienen otras características, como por ejemplo:

• Son mezclas homogéneas, cuya composición es similar en cualquier punto de la misma. Por lo tanto, sus elementos no se pueden diferenciar entre sí.
• El solvente es el encargado de definir el estado de la disolución (sólido, líquido o gaseoso).
• Una vez que el soluto se disuelve, pasa a ser parte de la solución.
• Normalmente, el solvente está en mayor proporción. No obstante, las cantidades de soluto y solvente pueden ser variables y es lo que define la solubilidad del soluto (cantidad que admite el solvente).
• Las propiedades físicas de las soluciones dependen de sus niveles de concentración.
• Las disoluciones no se pueden separar mediante el proceso de filtración. Tampoco dispersan la luz, puesto que sus partículas están unidas a nivel molecular.

Tipos

Según el estado de segregación en el que se encuentren sus elementos, las disoluciones pueden ser de los siguientes tipos:

• Sólido en sólido: el soluto y el solvente están presentes en estado sólido. Por ejemplo: las amalgamas o las aleaciones metálicas.
• Líquido en sólido: cuando un componente líquido es disuelto por un elemento sólido. Por ejemplo: la unión de mercurio y plata.
• Gas en sólido: sucede cuando el solvente es un gas y disuelve un compuesto sólido. Por ejemplo: hidrógeno en paladio.
• Sólido en líquido: es la disolución más utilizada en la vida diaria, en la cual una pequeña cantidad de uno o varios solutos en estado sólido se disuelven en un líquido. Por ejemplo: Agua y azúcar.
• Líquido en líquido: es una mezcla que se compone de soluto y solvente en estado líquido. Por ejemplo: agua con vinagre.
• Gas en Líquido: el soluto está en forma de gas que se mezcla con un disolvente líquido. Un ejemplo muy común es el agua carbonatada.
• Gas en gas: son disoluciones entre distintos tipos de gases. Por ejemplo: el aire atmosférico, cuya composición incluye oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, entre otros gases nobles.
• Sólido en gas: este tipo de disolución no es muy frecuente. No obstante, un ejemplo sería la sublimación del yodo. También, el polvo disuelto en el aire en un ejemplo de un soluto sólido disuelto en un solvente gaseoso.
• Líquido en gas: en este caso, el gas se encuentra en mayor proporción. Tal es el caso de las gotas de rocío.

Clasificación

La concentración del soluto en el disolvente también determina la clasificación de las disoluciones. Tomando en cuenta este factor, las soluciones se clasifican según su solubilidad y saturación en:

• Las disoluciones diluidas: tienen muy poca cantidad de soluto en una cantidad mayor de disolvente.
• Las disoluciones concentradas: son aquellas que contienen una cantidad de soluto en igual proporción que el solvente.
• Las disoluciones saturadas: en este caso, no se puede añadir más cantidad de soluto al solvente, a menos que ciertas condiciones como la presión y la temperatura permitan la disolución.
• Las disoluciones sobresaturadas: se forman cuando se sobrepasa la cantidad de soluto que admite un disolvente. Se pueden lograr por la adición de más soluto, siempre que las condiciones lo permitan y el soluto se presentará como un precipitado.

Propiedades

Dentro de las principales propiedades de las disoluciones está que sus componentes no se pueden separar por métodos simples o mecánicos como la centrifugación.

Esto ocurre porque sus iones forman enlaces moleculares que no permiten diferenciar cada elemento a simple vista. Por eso, es necesario aplicar otros procedimientos fraccionarios para separarlos como, por ejemplo, la cristalización.

En una disolución no suceden cambios químicos, pero sí físicos como en el punto de ebullición, fusión o en el de congelación, por lo que la apariencia total de la mezcla será distinta a la de sus componentes por separado.

Elaboración

La elaboración de las disoluciones es un proceso sencillo. De hecho, cualquier sustancia mezclada en otra es una solución y estas mezclas están presentes en distintas situaciones de la vida diaria.

Básicamente, solo se necesita la cantidad de soluto necesaria para añadirla a un disolvente específico, de acuerdo a la disolución deseada. En el ámbito doméstico, cuando se preparan los alimentos, constantemente se hacen disoluciones.

Ahora bien, a nivel experimental o científico se requiere de instrumentos especializados que permitan medir o pesar cada componente para formar ciertas disoluciones que tengan la molaridad, molalidad y la fracción molar necesaria según sea el caso.

Ejemplos

Algunos de los ejemplos de disolución son los siguientes:

• El acero inoxidable: en el que se funden níquel, hierro, cromo, entre otros componentes.
• El aire: es una mezcla entre distintos gases como el oxígeno y el nitrógeno.
• La gasolina: es una disolución de petróleo con otros diluentes.
• El oxígeno disperso en el mar: aunque no se observe a simple vista, los mares y océanos contienen gran cantidad de oxígeno que permite el desarrollo de los ecosistemas marinos.
• El vino: se trata de una mezcla homogénea de jugo de frutas con etanol.

Disolución y solución

En química las soluciones y disoluciones se utilizan como conceptos sinónimos. Es decir, al hablar de una o de otra, se hace referencia a las mezclas homogéneas.

Por otra parte, es común que el término disolución se emplee para las mezclas en las que el disolvente está en estado líquido y el soluto es sólido, líquido o gaseoso.

En cuanto a las soluciones, es usual que el vocablo se emplee para referirse a las mezclas en las que el solvente es líquido y el o los solutos son líquidos o gaseosos. Lo que sí no debe hacerse es confundir estos conceptos con las suspensiones y los coloides, puesto que esos son casos de mezclas heterogéneas.

Referencias

1. Gibson, D. (2019). El arte de las mezclas (versión en español). Disponible en: http://escueladesonido.com.ar/files/El-Arte-de-la-Mezcla---ECOS-Web.pdf
2. Recursos Educativos Cided (2022). Disponible en: http://recursostic.educacion.es/newton/web/materiales_didacticos/EDAD_1eso_02_mezclas_y_sustancias/1quincena2/pdf/quincena2.pdf