Factores que afectan la solubilidad y la velocidad de disolución

 Existen diferentes factores internos y externos que afectan la solubilidad de un soluto en un disolvente. A continuación, estudiaremos algunos de ellos. El factor interno principal es la interacción soluto−disolvente, la cual está dada por la naturaleza del soluto y del disolvente. Como vimos anteriormente, en el proceso de disolución, las moléculas de disolvente tienen que rodear a las moléculas de soluto para romper las fuerzas que las mantienen unidas entre sí y así lograr separarlas. Por regla general se dice que “lo semejante disuelve lo semejante”, lo que significa que un disolvente polar va a disolver sustancias polares y un disolvente apolar disolverá sustancias apolares.

Antes de hablar de los factores externos que afectan la solubilidad, es necesario definir dos términos que se emplean cuando se preparan disoluciones líquido−líquido, para determinar la solubilidad del soluto con respecto al disolvente. 

Líquidos miscibles 

Son líquidos que se pueden mezclar en cualquier proporción y el resultado siempre será una mezcla homogénea. Un ejemplo es la disolución de alcohol−agua que usamos para desinfectar las heridas

Líquidos inmiscibles

 Son líquidos que no se pueden mezclar para formar una disolución. Esto ocurre cuando los dos son de naturaleza diferente, es decir, uno está compuesto por moléculas polares y otro por moléculas apolares. Un ejemplo es el agua y el aceite.

Entre los factores externos que afectan la solubilidad hablaremos principalmente de tres: agitación, temperatura y presión.

Agitación 

Disolver un sólido es un proceso lento que requiere que las moléculas del disolvente viajen hasta la superficie del soluto, interaccionen y vuelvan al interior de la disolución con moléculas de soluto. La agitación es un proceso mecánico para aumentar la movilidad de las moléculas dentro de la disolución, facilitando así el transporte de las moléculas de disolvente a la superficie y también haciendo que las moléculas de soluto que se encuentran en la cercanía del sólido viajen más rápidamente hacia el interior de la disolución. La agitación no aumenta la solubilidad como tal, pero sí disminuye el tiempo que demora un sólido en disolverse en un disolvente determinado. Es decir, hace que el proceso sea más rápido.

Temperatura

 Al aumentar la temperatura en una disolución acuosa, las moléculas empiezan a moverse más rápidamente, lo que hace que la solubilidad de la mayoría de los solutos sólidos y líquidos aumente. Si observas el grafico A, verás, por ejemplo, que la solubilidad del nitrato de potasio aumenta rápidamente con el incremento de la temperatura. Por el contrario, si observas el gráfico B, te darás cuenta de que en las disoluciones gas−líquido, al aumentar la temperatura, la solubilidad de los gases disminuye. Esto se debe al mismo efecto: al aumentar la velocidad de las moléculas de gas, estas saldrán más rápido a la superficie, disminuyendo la cantidad de gas en la disolución. Por esta dependencia que existe entre temperatura y solubilidad, los valores de solubilidad siempre van acompañados de la temperatura a la que se midieron.

Presión

 La presión es otro de los factores que afecta la solubilidad. Esta influencia no se aprecia cuando el soluto es un líquido o un sólido, pues varía tan poco que no se considera. Pero en el caso de los solutos gaseosos, la variación en la presión generada sobre una disolución afecta significativamente la solubilidad. Esto se debe a que al aumentar la presión, aumenta la velocidad del movimiento de las moléculas del gas, haciendo que la mayoría de ellas choque con la superficie de la disolución y queden atrapadas dentro, aumentando la solubilidad del gas en el líquido. Cuando un recipiente se encuentra cerrado, sin incremento de la presión, la misma cantidad de moléculas que entra a la disolución sale de ella, así que se considera que no hay cambio en la cantidad disuelta.
La relación cuantitativa entre la solubilidad de un gas disuelto en un líquido y la presión fue estudiada por William Henry (1775−1836), quien enunció la llamada ley de Henry: "a temperatura constante, la solubilidad de un gas en un líquido es proporcional a la presión del gas, siempre que no tengan lugar reacciones químicas entre el gas y el líquido". Esta ley se expresa: Sg = k Pg Donde: Sg = Solubilidad o concentración del gas. k = Constante de la ley de Henry (específico para cada gas). Pg = Presión parcial del gas. 



Fuente: : Pardo, M. (2018). Texto del estudiante Química 2º medio.  Chile. Editorial A Impresores 



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