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El proceso de disolución

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9.3 El proceso de disolución

Objetivo de aprendizaje

  1. Describir el proceso de disolución a nivel molecular.

¿Qué ocurre a nivel molecular para que un soluto se disuelva en un disolvente? La respuesta depende en parte del soluto, pero hay algunas similitudes comunes a todos los solutos.

Recordemos la regla de que lo semejante se disuelve en lo semejante. Como vimos en la sección 9.1 «Soluciones», esto significa que las sustancias deben tener fuerzas intermoleculares similares para formar soluciones. Cuando se introduce un soluto soluble en un disolvente, las partículas del soluto pueden interactuar con las partículas del disolvente. En el caso de un soluto sólido o líquido, las interacciones entre las partículas de soluto y las de disolvente son tan fuertes que las partículas individuales de soluto se separan unas de otras y, rodeadas de moléculas de disolvente, entran en la solución. (Los solutos gaseosos ya tienen sus partículas constituyentes separadas, pero el concepto de estar rodeado de partículas de disolvente sigue siendo válido). Este proceso se denomina solvataciónEl proceso por el cual las partículas de soluto son rodeadas por partículas de disolvente. y se ilustra en la figura 9.4 «Solvación». Cuando el disolvente es agua, se utiliza la palabra hidrataciónSolubilidad por moléculas de agua., en lugar de solvatación.

En el caso de solutos moleculares como la glucosa, las partículas de soluto son moléculas individuales. Sin embargo, si el soluto es iónico, los iones individuales se separan entre sí y se rodean de partículas de disolvente. Es decir, los cationes y aniones de un soluto iónico se separan cuando el soluto se disuelve. Este proceso se denomina disociaciónEl proceso de separación de los cationes y aniones de un soluto iónico cuando éste se disuelve.. Compare la disociación de un soluto iónico simple como se muestra en la figura 9.5 «Disociación iónica» con el proceso ilustrado en la figura 9.4 «Solvación».

La disociación de los compuestos iónicos solubles da a las soluciones de estos compuestos una propiedad interesante: conducen la electricidad. Debido a esta propiedad, los compuestos iónicos solubles se denominan electrolitosUn compuesto iónico que se disuelve en agua.. Muchos compuestos iónicos se disocian completamente y por ello se denominan electrolitos fuertesCompuesto iónico que se ioniza completamente cuando se disuelve.. El cloruro de sodio es un ejemplo de electrolito fuerte. Algunos compuestos se disuelven pero se disocian sólo parcialmente, y las soluciones de tales solutos pueden conducir la electricidad sólo débilmente. Estos solutos se denominan electrolitos débilesUn compuesto iónico que no se ioniza completamente cuando se disuelve.. El ácido acético (CH3COOH), el compuesto del vinagre, es un electrolito débil. Los solutos que se disuelven en moléculas neutras individuales sin disociación no imparten conductividad eléctrica adicional a sus soluciones y se denominan no electrolitosCompuesto que no se ioniza en absoluto cuando se disuelve.. El azúcar de mesa (C12H22O11) es un ejemplo de no electrolito.

Nota

El término electrolito se utiliza en medicina para referirse a cualquiera de los iones importantes que se disuelven en solución acuosa en el cuerpo. Entre los electrolitos fisiológicos importantes se encuentran el Na+, el K+, el Ca2+, el Mg2+ y el Cl-.

Ejemplo 10

Las siguientes sustancias se disuelven en cierta medida en el agua. Clasifique cada una de ellas como electrolito o no electrolito.

  1. Cloruro de potasio (KCl)
  2. Fructosa (C6H12O6)
  3. Alcohol isopropílico
  4. Hidróxido de magnesio

Solución

Cada sustancia puede clasificarse como soluto iónico o soluto no iónico. Los solutos iónicos son electrolitos, y los solutos no iónicos son no electrolitos.

  1. El cloruro de potasio es un compuesto iónico; por lo tanto, cuando se disuelve, sus iones se separan, lo que lo convierte en un electrolito.
  2. La fructosa es un azúcar similar a la glucosa. (De hecho, tiene la misma fórmula molecular que la glucosa.) Como es un compuesto molecular, esperamos que sea un no electrolito.
  3. El alcohol isopropílico es una molécula orgánica que contiene el grupo funcional alcohol. El enlace en el compuesto es todo covalente, así que cuando el alcohol isopropílico se disuelve, se separa en moléculas individuales pero no en iones. Por lo tanto, es un no electrolito.
  4. El hidróxido de magnesio es un compuesto iónico, por lo que cuando se disuelve se disocia. Por lo tanto, el hidróxido de magnesio es un electrolito.

Nota

Se necesita más información que la proporcionada en este capítulo para determinar si algunos electrolitos son fuertes o débiles. Lo consideraremos en el capítulo 10 «Ácidos y Bases».

Ejercicio de habilidad

    Las siguientes sustancias se disuelven en cierta medida en agua. Clasifique cada una de ellas como electrolito o no electrolito.

  1. acetona (CH3COCH3)

  2. nitrato de hierro(III)

  3. bromo elemental (Br2)

  4. hidróxido de sodio hidróxido de sodio (NaOH)

Ejercicio de repaso de conceptos

  1. Explica cómo el proceso de solvatación describe la disolución de un soluto en un disolvente.

Respuesta

  1. Cada partícula del soluto está rodeada por partículas del disolvente, transportando el soluto desde su fase original.

Consigna clave

  • Cuando un soluto se disuelve, sus partículas individuales están rodeadas por moléculas de disolvente y se separan unas de otras.

Ejercicios

  1. Describe lo que ocurre cuando un soluto iónico como el Na2SO4 se disuelve en un disolvente polar.

  2. Describa qué ocurre cuando un soluto molecular como la sacarosa (C12H22O11) se disuelve en un disolvente polar.

  3. Clasifique cada sustancia como un electrolito o un no electrolito. Cada sustancia se disuelve en H2O en cierta medida.

    1. NH4NO3
    2. CO2
    3. NH2CONH2
    4. HCl

  4. Clasifique cada sustancia como electrolito o no electrolito. Cada sustancia se disuelve en H2O en cierta medida.

    1. CH3CH2CH2OH
    2. Ca(CH3CO2)2
    3. I2
    4. KOH

  5. ¿Las soluciones de cada soluto conducen la electricidad cuando se disuelven?

    1. AgNO3
    2. CHCl3
    3. BaCl2
    4. Li2O

  6. ¿Las soluciones de cada soluto conducen la electricidad cuando se disuelven?

    1. CH3COCH3
    2. N(CH3)3
    3. CH3CO2C2H5
    4. FeCl2

Respuestas

  1. Cada ion del soluto iónico está rodeado por partículas de disolvente que transportan el ion desde su cristal asociado.

    1. electrolito
    2. solamente electrolito
    3. solamente electrolito
    4. solamente electrolito
    5. electrolito

    .

    1. sí
    2. no
    3. sí

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