Soluciones, Coloides y Suspensiones

• Soluciones, coloides y suspensiones son temas de la Química General estudiados en la Universidad Galileo.

Disolución

• Es una mezcla homogénea compuesta por dos o más sustancias.
• Una mezcla homogénea tiene una composición uniforme en toda la disolución.
• En una mezcla heterogénea, la composición varía.

Tipos de soluciones

• Gas en gas: Aire.
• Gas en líquido: Gaseosas.
• Gas en sólido: H2 gas en paladio.
• Líquido en líquido: Etanol en agua.
• Sólido en líquido: NaCl en agua.
• Sólido en sólido: Bronce (Cu/Zn) o soldadura (Sn/Pb).

Suspensiones

• Son mezclas heterogéneas.
• Consisten en sólidos insolubles suspendidos en un medio dispersor.
• Ejemplos son la suspensión de hidróxido de aluminio y magnesio (Maloox) y la suspensión de subsalicilato de bismuto (Pepto-Bismol).

Coloides

• Son mezclas heterogéneas que implican la dispersión de partículas de una sustancia en un medio dispersor hecho de otra sustancia.
• El tamaño de las partículas coloidales oscila entre 1x10³ pm y 1x10⁶ pm.

Tipos de coloides

• Gas en líquido: Aerosol (bruma, niebla).
• Gas en sólido: Aerosol (humo).
• Líquido en gas: Espuma (crema batida).
• Líquido en líquido: Emulsión (mayonesa).
• Líquido en sólido: Sol (leche de magnesia).
• Sólido en gas: Espuma (espumas plásticas).
• Sólido en líquido: Gel (gelatina).
• Sólido en sólido: Sol sólido (acero).

Efecto Tyndall

• Es utilizado para diferenciar una solución verdadera de un coloide.
• La luz se dispersa al pasar a través de un coloide, un efecto ausente en las soluciones verdaderas.

Coloides Hidrofílicos

• Tiene afinidad por el agua.
• Contiene moléculas grandes que interactúan favorablemente con el agua mediante fuerzas ion-dipolo o enlaces de hidrógeno.

Coloides Hidrofóbicos

• Muestra repulsión al agua y no son estables en ella.
• Requiere la adsorción de iones en la superficie o la presencia de grupos hidrofílicos para su estabilización, como el estearato de sodio (C17H35COONa).

Solubilidad

• Refiere a la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en una cantidad específica de disolvente a una temperatura dada.
• Tipos de soluciones basados en la solubilidad: saturadas, insaturadas y sobresaturadas.

Proceso de Disolución

• Depende de las fuerzas intramoleculares.
• Implica la separación de las moléculas del solvente (Etapa 1), la separación de las moléculas del soluto (Etapa 2), y la mezcla de estas (Etapa 3).

Solvatación

• Ocurre cuando un ión o molécula es rodeado por moléculas del disolvente de manera específica.
• Cuando el disolvente es agua, el proceso se llama hidratación.

Atracciones Intermoleculares

• Son las fuerzas que mantienen unidas las moléculas en líquidos y sólidos.
• Incluyen interacciones disolvente-disolvente, soluto-soluto, y disolvente-soluto.
• Si la interacción disolvente-soluto es mayor que las otras, la reacción es exotérmica; si es menor, endotérmica.

Factores que Afectan la Solubilidad

• La naturaleza del solvente y soluto.
• Temperatura.
• Presión.

Naturaleza del Solvente y Soluto

• Semejante disuelve semejante: solutos polares se disuelven en solventes polares y solutos apolares en solventes apolares.
• La solubilidad depende de las fuerzas intermoleculares y del tipo de enlace.
• El momento dipolo mide la polaridad de un solvente.
• Benceno (C6H6) tiene un momento dipolo (µ) de 0D , agua tiene un momento dipolo (µ) de 1.87D.
• El amoníaco líquido tiene un momento dipolo (µ) de 1.46D, mientras que el disulfuro de carbono (CS2) tiene un momento dipolo (µ) de 0D.

Naturaleza del Soluto

• El tipo de enlace (iónico o covalente) influye en la solubilidad.
• Hay reglas de solubilidad basadas en el tipo de enlace.

Temperatura

• En sólidos, la solubilidad generalmente aumenta con la temperatura, aunque no siempre.
• En gases, la solubilidad disminuye al aumentar la temperatura.
• Al calentar agua, se desprende CO2.

Presión

• No afecta significativamente la solubilidad de líquidos y sólidos.
• Influye en la solubilidad de los gases.
• Un ejemplo son las aguas carbonatadas.

Ley de Henry

• Establece que la solubilidad de un gas en un líquido es proporcional a la presión del gas sobre la disolución.
• La ley puede expresarse con la siguiente ecuación: C oc P C = kP
• C representa la molaridad (mol/L), P es la presión en atmósferas, y K es una constante que depende solo de la temperatura.

Cristalización

• Es el proceso por el cual un soluto disuelto se separa de la disolución y forma cristales.

Cristalización Fraccionada

• Involucra la separación de una mezcla de sustancias en sus componentes puros, aprovechando sus diferentes solubilidades.