Solución química

que es una solución o disolución química

Las soluciones o disoluciones químicas suceden cuando dos o más sustancias puras se mezclan a nivel molecular, sin generar una reacción química. También son conocidas como mezclas homogéneas y se componen por un solvente y uno o más solutos.

Pueden formarse al mezclar sustancias de distintos estados, bien sea sólido, líquido o gaseoso. El resultado de esta mezcla toma las características del solvente, como por ejemplo el agua con azúcar.

Su estudio permite comprender la forma en que interactúan las fuerzas químicas y, de esta manera, se puede utilizar este conocimiento en distintos campos científicos.

En la naturaleza y en la vida cotidiana existen muchos casos de soluciones químicas. Por ejemplo, las gaseosas, el agua salada o el aire que está en el ambiente, son soluciones químicas.

 

Características

Caracteristicas de las soluciones quimicas

La principal característica de las soluciones químicas es que el solvente se encuentra en mayor proporción que el o los solutos. Así mismo, las demás características se describen a continuación:

    • A simple vista es imposible reconocer cada uno de los elementos de las disoluciones por separado.
    • Son soluciones estables y que tienen distintas concentraciones de acuerdo a la naturaleza de sus componentes.
    • Al tomar cualquier porción de la sustancia, su composición será la misma en cualquier parte de la mezcla.
    • Sus componentes no se pueden separar por medio de métodos simples como la filtración o centrifugación.
    • En consecuencia, sus elementos solo se separan por métodos más complejos como, por ejemplo, la destilación.

Concentración de soluciones químicas

Concentracion de las soluciones

La concentración en las soluciones químicas se refiere a la proporción del soluto con respecto al solvente, ya que la cantidad de soluto y de solvente no suelen ser iguales. Por eso, mientras mayor es la cantidad de soluto, aumentará la concentración de la solución.

Expresa ciertos criterios químicos como la molaridad o los moles de soluto por litro (mol/l). Para esto, se aplica la siguiente fórmula:

Molaridad

Cada una de las variables se desglosa de la siguiente manera:

  • M: molaridad.
  • mol: se refiere a los moles del soluto.
  • Lt: son los litros totales de la solución.

También, muestra la molalidad o el número de moles del soluto por cada kilogramo de solución (mol/kg), al aplicar la siguiente fórmula:

Concentracion molalidad conceptosbac

  • Ml: es la unidad para molaridad.
  • mol: el número de moles del soluto.
  • Kg: los kilogramos de la solución.

Para conocer la fracción molar o la concentración total de los moles del soluto o del solvente en la solución (mol/mol), se emplea la fórmula química de acuerdo a la variable que se desea encontrar:

Fracion molar

Xi: representa la fracción molar que se quiere conocer.

Es necesario conocer los moles del soluto y del solvente para sumarlos y calcular su coeficiente.

Por otra parte, para encontrar la fracción molar del solvente se aplica la fórmula:

Fracion molar

Luego, se hace la suma de los moles y se determina el coeficiente. Este resultado no se expresa en ningún tipo de unidad porque es adimensional.

Unido a eso, la concentración química también permite estudiar y analizar más detalladamente la composición física de la mezcla a través de los datos porcentuales. Por ejemplo, sirve para expresar el volumen-volumen, peso-peso y peso-volumen de la sustancia.

Todos estos datos aportan más información con respecto a la estructura molecular de las disoluciones. De esta manera, se mejora su estudio o se pueden replicar dichas sustancias posteriormente.

Tipos

Existen dos criterios básicos para la clasificación de las soluciones. Por lo tanto, las disoluciones químicas se caracterizan de la siguiente manera:

Según la proporción del soluto

Tomando en cuenta la proporción del soluto con respecto al solvente, estos son los tipos de soluciones:

  • Disolución saturada: son las soluciones en las cuales el solvente no admite más cantidad de soluto.
  • Disolución sobresaturada: es cuando la solución tiene más soluto del que puede disolver a una temperatura dada.
  • Disolución diluida: se trata de las soluciones que poseen una cantidad muy baja de soluto. Por lo general, el soluto se disuelve fácilmente y son mezclas muy manejables.
  • Disolución concentrada: son aquellas soluciones químicas en las cuales la concentración del soluto es alto con respecto al solvente.Tipos de soluciones

Según el estado de sus componentes

Según el criterio del estado en el que se agregan sus componentes, las soluciones químicas se clasifican en:

  • Sólidas: pueden ser mezclas en las que el soluto y el solvente están en estado sólido, como por ejemplo las aleaciones metálicas. También, se pueden hacer soluciones químicas de sólido y gas o de un sólido con un líquido.tipo de solucion
  • Líquidas: son las mezclas más comunes y sus componentes pueden ser líquido-líquido, líquido-sólido o líquido-gas. Por ejemplo, el agua con alcohol, el agua con azúcar y el agua gaseosa.tipo de solucion
  • Gaseosa: en este caso, el soluto y el solvente pueden ser gases. Tal es el caso del aire atmosférico presente en el ambiente. Además, dentro de este tipo de mezcla también puede haber un gas en un sólido (polvo en el viento) o un gas en un líquido (nitrógeno líquido).tipo de solucion

Ejemplos cotidianos

El aire que se respira, el rocío de la mañana, las aleaciones de metal para fabricar las joyas decorativas, son solo algunos de los ejemplos que día a día se observan de soluciones químicas.

Existen otros ejemplos de disoluciones como:

  • Sólido-sólido: la amalgama, bronce.Ejemplo soluciones quimicas
  • Sólido-líquido: sal o azúcar disueltos en agua.Ejemplo soluciones quimicas
  • Sólido-gas: naftalina en el aire, polvo volcánico.Ejemplo soluciones quimicas
  • Líquido-líquido: agua y vinagre, alcohol y agua.Ejemplo soluciones quimicas
  • Líquido-sólido: limonada con azúcar, café con leche.Ejemplo soluciones quimicas
  • Líquido-gas: niebla, aerosoles.Ejemplo soluciones quimicas
  • Gas-gas: oxígeno en el aire.
  • Ejemplo soluciones quimicas
  • Gas- líquido: agua carbonata, los perfumes, gas doméstico.Ejemplo soluciones quimicas
  • Gas-sólido: polvo ambiental, azufre presente en el aire.
  • Ejemplo soluciones quimicas

En definitiva, las mezclas homogéneas o soluciones químicas representan una porción importante de los elementos que intervienen en la vida cotidiana de todos los seres vivos.

Referencias

  1. Arroyo, L. D. (1962). Las soluciones químicas. Revista de la Facultad de Ciencias Naturales de Salta, 1(3), 5-29. Disponible en: http://eprints.natura.unsa.edu.ar/478/1/arroyo_soluciones_quimicas.pdf
  2. Malagón Micán, M. L. (2013). Soluciones químicas. Disponible en: http://eprints.natura.unsa.edu.ar/478/1/arroyo_soluciones_quimicas.pdf

 

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