Soluciones líquido-sólido

En una solución líquido-sólido, un sólido se disuelve hasta alcanzar su límite de solubilidad, es decir, la cantidad máxima de sólido que puede disolverse en un determinado volumen líquido.

Cuando se alcanza este límite, se dice que la solución está saturada. La disolución adicional del soluto hace que la solución quede sobresaturada.

Para una solución líquido-sólido ideal en equilibrio, el potencial químico del soluto no disuelto y del soluto disuelto es igual.

Considerando el soluto disuelto como un componente de una solución líquido-líquido, su potencial químico puede expresarse usando su fracción molar.

Combinando estas ecuaciones y reorganizando la expresión, se obtiene la fracción molar del soluto disuelto.

Sustituir la diferencia de potencial químico por la energía de Gibbs negativa de fusión e incorporar términos de entalpía y entropía expresa la fracción molar en parámetros termodinámicos.

Incluir un término para el punto de fusión del soluto vincula la disolución con la fusión, ya que los solutos con puntos de fusión más altos son menos solubles. Por tanto, introducir el punto de fusión del soluto separa las contribuciones entálpicas y entrópicas a diferentes temperaturas.

Asumir una dependencia mínima de la entalpía y la entropía a la temperatura conduce a la ecuación final para calcular la solubilidad de sólidos en soluciones.