¿Cómo se determina la solubilidad de una sustancia?

La solubilidad de una sustancia en otra está determinada por el equilibrio de fuerzas intermoleculares entre el disolvente y el soluto, y la variación de entropía que acompaña a la solvatación. Factores como la temperatura y la presión influyen en este equilibrio, cambiando así la solubilidad.

La solubilidad es una medida de la capacidad de una determinada sustancia para disolverse en otra. Puede expresarse en moles por litro, en gramos por litro, o en porcentaje de soluto; en algunas condiciones se puede sobrepasarla, denominándose a estas soluciones sobresaturadas.

¿Qué es la solubilidad? La cantidad máxima de soluto que puede disolverse en una cantidad conocida de disolvente a una determinada temperatura es su solubilidad. Una solución es una mezcla homogénea de uno o más solutos en un disolvente. Los terrones de azúcar añadidos a una taza de té o café son un ejemplo común de solución.

El término solubilidad se utiliza tanto para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como para expresar cuantitativamente la concentración de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del solvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema.

La solubilidad de un soluto en un determinado solvente es la concentración máxima que puede alcanzarse en unas condiciones determinadas 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 de ese soluto.

La polaridad determina si una sustancia es soluble o no es soluble en agua. Las sustancias que no contienen ningún polo se llaman sustancias no polares. El aceite y la gasolina son sustancias no polares y no se disuelven en agua. De hecho flotan, como el hielo debido a que sus densidades son menores que la del agua.

Publicado el 18 de abril de 2022. La solubilidad se ve afectada por 4 factores: temperatura, presión, polaridad y tamaño molecular . La solubilidad aumenta con la temperatura para la mayoría de los sólidos disueltos en agua líquida. Esto se debe a que las temperaturas más altas aumentan la vibración o la energía cinética de las moléculas del soluto.

El breve principio general de solubilidad establece que " lo similar se disuelve ". Los disolventes que tienen polaridad o carga similar a la del soluto tienden a disolverlo más fácilmente. La solubilidad es la capacidad de una sustancia, conocida como soluto, de disolverse en un disolvente para formar una mezcla homogénea llamada solución.

Para muchos sólidos disueltos en agua líquida, la solubilidad aumenta con la temperatura. El aumento de la energía cinética que se produce con temperaturas más altas permite que las moléculas de disolvente rompan más eficazmente las moléculas de soluto que se mantienen unidas por atracciones intermoleculares.

Para los compuestos iónicos que contienen aniones básicos, la solubilidad aumenta a medida que disminuye el pH de la solución . Para los compuestos iónicos que contienen aniones de basicidad insignificante (como las bases conjugadas de ácidos fuertes), la solubilidad no se ve afectada por los cambios de pH.

La solubilidad de la mayoría de las sustancias depende en gran medida de la temperatura y, en el caso de los gases, de la presión. La solubilidad de la mayoría de los solutos sólidos o líquidos aumenta al aumentar la temperatura .

La solubilidad, el fenómeno de disolución de un soluto en un disolvente para dar un sistema homogéneo, es uno de los parámetros importantes para lograr la concentración deseada de fármaco en la circulación sistémica para la respuesta farmacológica deseada (anticipada) .

Con un aumento de temperatura aumenta la solubilidad de líquidos y sólidos . De la misma manera, la solubilidad de los gases disminuye con el aumento de la temperatura. Por ejemplo, cuando mezclamos sal o azúcar en agua. Ambos serán más fácilmente solubles en agua caliente en comparación con el agua normal o fría.

La solubilidad de los gases en líquidos disminuye al aumentar la temperatura . Por el contrario, agregar calor a la solución proporciona energía térmica que supera las fuerzas de atracción entre el gas y las moléculas del solvente, disminuyendo así la solubilidad del gas; empuja la reacción de la Ecuación 4 hacia la izquierda.

La solubilidad de una sustancia es la cantidad máxima de un soluto que puede disolverse en una cantidad determinada de disolvente; Depende de la naturaleza química tanto del soluto como del disolvente y de la temperatura y presión .

Si la disolución tuviera lugar en una solución fuertemente ácida, el H+ reaccionaría con el A- para formar HA. Esto disminuirá A-, disminuyendo Q y empujando la disolución hacia la derecha . Por tanto, una solución ácida aumentará la solubilidad de un compuesto que forma la base conjugada de un ácido débil.

Por lo general, la solubilidad varía con la temperatura. En la mayoría de las sustancias, un incremento de la temperatura causa un aumento de la solubilidad. Es por ello que el azúcar se disuelve mejor en el café caliente y la leche debe estar en ebullición para preparar chocolate.

La solubilidad de muchos compuestos depende en gran medida del pH de la solución . Por ejemplo, el anión de muchas sales poco solubles es la base conjugada de un ácido débil que puede protonarse en solución.

La razón por la que el azúcar se disuelve a un ritmo más rápido en agua caliente tiene que ver con un mayor movimiento molecular . La energía agregada en el agua caliente hace que las moléculas de agua se muevan más rápido y las moléculas de sacarosa vibren más rápido. Este movimiento adicional tiende a hacer que los enlaces entre las moléculas de sacarosa sean más fáciles de superar.

Una mayor energía cinética hace que el agua caliente sea un disolvente eficaz. Cuanto mayor sea la energía cinética de las moléculas, más rápido agitarán los tensioactivos. Esto hace que las manchas se quiten con mucha facilidad.

Los sólidos se disuelven más rápido en agua caliente, ya que en el agua caliente las moléculas de agua se mueven más rápido, por lo que chocan con el sólido con más frecuencia, lo que aumenta la velocidad de reacción . Cosas como la sal, el azúcar y el café se disuelven en agua. Son solubles. Suelen disolverse más rápido y mejor en agua caliente.

Temperatura. La mayoría de los sólidos aumenta su solubilidad en agua al aumentar la temperatura, aunque existen algunas excepciones. También los compuestos orgánicos, por lo general, aumentan su solubilidad al aumentar la temperatura.

Un aumento de temperatura ejerce presión sobre la condición de equilibrio y hace que se desplace hacia la derecha . El estrés se alivia porque el proceso de disolución consume parte del calor. Por tanto, la solubilidad (concentración) aumenta con el aumento de la temperatura.

Tanto la presión como la temperatura tienen una fuerte influencia sobre su solubilidad. ¿Qué es lo que está pasando con las moléculas? Al aumentar la temperatura, se incrementa la energía de movimiento (cinética) de las partículas de soluto y solvente, con lo que las fuerzas intermoleculares se debilitan.

La solubilidad de la mayoría de las sustancias depende fuertemente de la temperatura y, en el caso de los gases, de la presión. La solubilidad de la mayoría de los solutos sólidos o líquidos aumenta con el aumento de la temperatura.

La solubilidad de un gas en líquido aumenta con el aumento de la presión a una temperatura determinada . Por el contrario, la solubilidad de un gas disminuye con una disminución de la presión y un aumento de temperatura disminuye la solubilidad de un gas en un líquido.

Las sustancias con polaridades similares tienden a ser solubles entre sí ("lo similar se disuelve como lo similar"). Las sustancias no polares son generalmente más solubles en disolventes no polares , mientras que las sustancias polares e iónicas son generalmente más solubles en disolventes polares.