Solubilidad

Una solución es una mezcla homogénea de dos sustancias principales: el soluto y el disolvente, que está presente en mayor cantidad que el soluto.

En una solución diluida, la proporción de soluto en relación con el solvente es pequeña, mientras que para una solución concentrada, la proporción es grande.

Al formar una solución, el soluto y el solvente no reaccionan químicamente. En su lugar, las moléculas se redistribuyen, con moléculas de disolvente individuales que rodean a las moléculas de soluto e interactúan a través de fuerzas de atracción. Este proceso de disolución se denomina solvatación.

Para favorecer la solvatación, las interacciones soluto-solvente deben ser más fuertes que las interacciones solvente-solvente y soluto-soluto.

En una solución, el soluto y el solvente pueden ser cualquier estado de la materia. La solución en sí misma es una sola "fase".

Lo opuesto a la solvatación es la precipitación, desencadenada por fuertes interacciones soluto-soluto. Cuando la tasa de solvatación es igual a la tasa de precipitación, se establece un equilibrio de solubilidad.

La solubilidad de un soluto es su concentración máxima posible en equilibrio de solubilidad en una cantidad dada de solvente. La solubilidad se ve afectada por la temperatura y otras condiciones físicas como la polaridad molecular.

Los solutos no polares se disuelven en disolventes no polares a través de fuerzas de dispersión de London intermoleculares, mientras que los solutos polares o iónicos se disuelven en disolventes polares a través de interacciones ion-dipolo o dipolo-dipolo.

El agua es un disolvente polar. Los compuestos hidrófilos, o amantes del agua, son solubles en agua debido a las cargas iónicas o grupos polares que permiten interacciones agua-soluto suficientemente fuertes. Son menos solubles en disolventes no polares porque las interacciones soluto-soluto son mucho más fuertes que cualquier posible interacción entre disolventes no polares y moléculas de soluto polar.

Los compuestos no polares solubles en agua y solubles en grasa, como los aceites, son hidrófobos o temen al agua, ya que no pueden formar enlaces de hidrógeno para competir con las interacciones entre disolventes.

Los compuestos anfifílicos o anfipáticos tienen grupos polares y no polares. Por ejemplo, los jabones son sales metálicas de ácidos grasos. En el agua, las moléculas de jabón se agregan en esferas llamadas micelas. Sus colas de ácidos grasos hidrofóbicos no polares apuntan hacia adentro, mientras que sus cabezas hidrofílicas polares están afuera.

Al eliminar las manchas de aceite con jabón, las colas rodean el aceite no polar para formar micelas solubles en agua, lo que permite que el aceite se lave.