Cambios energéticos en el proceso de disolución. Relación entre la solubilidad de las sustancias y la temperatura. Las curvas de solubilidad
Autora: MSc. NIurka Ramos Herrera



Ideas esenciales

disolo

Las disoluciones son sistemas dispersos formados por la mezcla de dos o más sustancias, homogénea y de composición variable dentro de ciertos límites.

La disolución está constituida por el soluto (componente que se encuentra en menor proporción y que es el que se dispersa) y disolvente (componente que se encuentra en mayor proporción donde se dispersa el soluto).

Las disoluciones acuosas permiten la ocurrencia de muchos procesos imprescindibles para la vida, la agricultura y la industria.

Durante el proceso de disolución se producen interacciones entre las partículas que pueden favorecer o no este proceso. Estas interacciones son:

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Cambios energéticos en el proceso de disolución

Esto depende del balance energético total de las energías involucradas en el proceso de disolución. Las fundamentales son:

1- La energía necesaria o absorbida para separar las partículas del soluto sólido

2- La energía necesaria o absorbida para separa las partículas del disolvente

3- La energía desprendida en la interacción entre las partículas de soluto y las del disolvente

Las partículas que constituyen el soluto pueden ser iones o moléculas, mientras que las que constituyen el disolvente son moléculas.

Si como resultado del balance energético resulta que la energía absorbida en el proceso es mayor que la energía desprendida, el proceso de disolución es endotérmico. Pero si resulta que la energía absorbida es menor que la energía desprendida en el proceso el mismo se clasifica como exotérmico.

El proceso de disolución es un proceso espontáneo, pero podemos efectuar algunas acciones para aumentar la velocidad de disolución de un soluto sólido en el disolvente. Estas son:

1- Agitar

2- Calentar

3- Triturar

Al agitar el soluto y el disolvente se favorece la difusión de las partículas y aumenta la velocidad de disolución.

Relación entre la solubilidad de las sustancias y la temperatura

Al aumentar la temperatura por calentamiento, a las partículas del soluto y el disolvente le corresponde una mayor energía, aumenta la frecuencia de los choques entre ellos, y como consecuencia, aumenta la velocidad de disolución.

Al triturar un sólido aumenta su superficie total del sólido que se tritura y por tanto es mayor la posibilidad de contacto con entre las sustancia que participan en el proceso de disolución.

En resumen, los factores que aumentan la velocidad de disolución de un sólido en un líquido son:

1- la agitación

2- la temperatura

3- la superficie de contacto

También las disoluciones se clasifican en disolución no saturada que es aquella que admite disolver más soluto a una temperatura dada y en disolución saturada es la que no admite disolver más soluto a una temperatura dada.

Algunas de las características de la disolución saturada son:

No se observan cambios macroscópicos como son:

-el color

-la concentración

-la densidad

-el sabor y otros.

Sin embargo los cambios microscópicos continúan ocurriendo.

En la disolución saturada los iones o moléculas del soluto sólido se separan del cristal y pasan a la disolución (proceso de disolución), pero a medida que avanza el tiempo aumenta la concentración de la disolución y algunos iones o moléculas que están disueltos se vuelven a depositar en la superficie del cristal (proceso de cristalización). Cuando se iguala la velocidad de los procesos de cristalización y disolución se establece el equilibrio dinámico, permanecen contantes las masas de soluto disuelto y de soluto sin disolver a una temperatura dada.

equi_dinam1

equi_dinam2

La disolución saturada es aquella en la que el soluto disuelto se encuentra en equilibrio con el soluto no disuelto a una temperatura dada.

Pero, ¿qué ocurrirá si variamos la temperatura cuando realizamos el proceso de disolución?

Observa los datos experimentales sobre la disolución de sacarosa en agua, resumidos en la tabla siguiente:

dis-sacarosa-en-agua

Como se observa en estos datos, al aumentar la temperatura aumenta la masa de soluto, sacarosa, que saturan 100 g de agua.

La masa de soluto anhidro que saturan 100 g de agua a una temperatura dada es el coeficiente de solubilidad o solubilidad.

Las curvas de solubilidad

La relación de la solubilidad con la temperatura se expresa gráficamente en las curvas de solubilidad que se construye utilizando un sistema de ejes de coordenadas.

Para los datos experimentales de la solubilidad de la sacarosa, la representación es:

solubil_sacarosa

Curva de solubilidad de la sacarosa

Aclaraciones sobre las curvas de solubilidad:

- Las curvas de solubilidad pueden ser ascendentes o descendentes, según aumente o disminuya la solubilidad con la temperatura. La curva de solubilidad de la sacarosa es ascendente, al aumentar la temperatura aumenta la solubilidad. El proceso de disolución es endotérmico.

- Cualquier punto de la curva de solubilidad corresponde a disoluciones saturadas de determinada sustancia a la temperatura que le corresponde.

- A las disoluciones no saturadas les corresponden cualquier punto debajo de la curva.

Para ejercitarte en este tema puedes realizar las actividades de aprendizaje propuestas.

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