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12.5:

Equilibrio y Saturación de las Soluciones

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Solution Equilibrium and Saturation

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A medida que un soluto sólido se disuelve en un solvente, con el tiempo aumenta la concentración de moléculas de soluto en la solución. Esto aumenta las posibilidades de que algunas de las moléculas de soluto colisionen y se recombinen para formar cristales. La recristalización y la disolución son dos procesos en competencia.Cuando el soluto comienza a disolverse, la velocidad de disolución es mucho mayor que la velocidad de recristalización. A medida que aumenta la concentración de soluto disuelto, aumenta la velocidad de recristalización. Cuando la velocidad de disolución es igual a la velocidad de recristalización, se establece un equilibrio dinámico.Una solución en equilibrio dinámico se conoce como solución saturada. Cualquier otro soluto agregado a esta solución permanecerá sin disolver. Por el contrario, cualquier solución que contenga menos de la cantidad necesaria para formar una solución saturada es una solución insaturada y tiene la capacidad de disolver más soluto.Si se calienta una solución saturada, puede disolver más soluto. Cuando la solución se enfría lentamente y se deja en reposo, forma una solución sobresaturada donde la solución contiene más que la cantidad de equilibrio de soluto. Estas soluciones sobresaturadas son inestables, lo que significa que el exceso de soluto a menudo se precipita.Si se agrega una pequeña cantidad de soluto a la solución sobresaturada, el sólido cristalino actúa como una plantilla para que el exceso de soluto se reorganice y forme cristales. Una vez que los cristales recién formados se han asentado en el fondo, la solución saturada puede permanecer estable y se restablece el equilibrio dinámico.

12.5:

Equilibrio y Saturación de las Soluciones

Imagine agregar una pequeña cantidad de azúcar a un vaso de agua, revolviendo hasta que todo el azúcar se haya disuelto, y luego agregar un poco más. Puede repetir este proceso hasta que la concentración de azúcar en la solución alcance su límite natural, un límite determinado principalmente por las fuerzas relativas de las fuerzas de atracción soluto-soluto, soluto-solvente y solvente-solvente. Puede estar seguro de que ha alcanzado este límite porque, independientemente del tiempo que agite la solución, el azúcar permanece no disuelto. La concentración de azúcar en la solución en este punto se conoce como su solubilidad.

La solubilidad de un soluto en un disolvente determinado es la concentración máxima que puede alcanzarse en determinadas condiciones cuando el proceso de disolución está en equilibrio.

Cuando la concentración de un soluto es igual a su solubilidad, se dice que la solución está saturada con ese soluto. Si la concentración del soluto es inferior a su solubilidad, se dice que la solución es insaturada. Una solución que contiene una concentración relativamente baja de soluto se llama diluida, y una con una concentración relativamente alta se llama concentrada.

Podrán prepararse soluciones en las que una concentración de soluto supere su solubilidad. Se dice que tales soluciones están supersaturadas, y son ejemplos interesantes de estados de no equilibrio. Por ejemplo, una bebida carbonatada en un recipiente abierto que aún no se ha “disinflado” está supersaturada con gas de dióxido de carbono; con el tiempo, la concentración de CO2 disminuirá hasta que alcance su solubilidad.

Este texto es adaptado de Openstax, Química 2e, Sección 11.3: Solubilidad.

Suggested Reading

  1. Husband, Tom. "The sweet science of candymaking." ChemMatters 10, no. 11 (2014): 5-8.
  2. Fischinger, Andrew J. "A flotation method for growing large single crystals." Journal of Chemical Education 46, no. 8 (1969): 486.