Disolución acuosa
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Disolución acuosa proceso que involucra dos disolventes y se llama terminantemente de esta forma, cuando el mayor componente es el agua. Este proceso es de gran importancia en la naturaleza y también en la química, ya sea industrial o la química diaria o química de la vida, como se le suele llamar.
Sumario
Origen
El agua es denominada el disolvente del milenio, debido a la gran cantidad de componentes que pueden ser disueltos en ella y a su gran capacidad de mezcla. Los compuestos más solubles en agua son aquellos del grupo iónico, tales como el cloruro de sodio, y por otro lado, los menos solubles son los del grupo de covalentes, como los metales insolubles.
El agua es la biomolécula más abundante del ser humano, constituye un 65-70 % del peso total del cuerpo. Esta proporción debe mantenerse muy próxima a estos valores para mantener la homeóstasis hídrica, por lo contrario el organismo se ve frente a situaciones patológicas debidas a la deshidratación o la retención de líquidos. La importancia del estudio de la biomolécula agua radica en el hecho de que la totalidad de las reacciones bioquímicas se realizan en el seno del agua, todos los nutrientes se transportan en el seno del agua.
Los tipos de disolución acuosa se clasifican de acuerdo al tamaño del soluto que se va a combinar con el agua. Un proceso que se da durante la disolución es la dispersión, que se define como la interposición mecánica de las partículas.
Las sales, como ya lo mencionamos antes, son un compuesto iónico que es de fácil disolución con el agua. Esta disolución, debido a la carga dieléctrica constante y elevada que contienen las sales, transforman a la solución en una solución conductora. Esto se genera cuando la sal iónica entra en contacto con las moléculas de agua, que rodean a los iones más superficiales. Cuando se genera esta disolución, la solución puede ser incolora o tener color, pero va a ser siempre transparente.
Funciones bioquímicas y fisiológicas del agua
De lo anterior se deduce que las funciones bioquímicas y fisiológicas del agua son consecuentes con las propiedades fisicoquímicas que se han estudiado. El agua puede actuar como componente de macromoléculas proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos, pueden estabilizar su estructura a través de la formación de puentes de hidrógeno.
El hecho de que sea considerada como disolvente universal de sustancia iónicas, polares no iónicas y anfipáticas, facilita que en su seno se puedan llevar a cabo la totalidad de las reacciones bioquímicas, así como el transporte adecuado de sustancias en el organismo. El agua puede actuar como sustrato o producto de muchas reacciones como la hidrólisis o formación de ésteres.
El carácter termorregulador del agua, permite conseguir un equilibrio de temperaturas en todo el cuerpo así como la disipación del calor metabólico lo observamos en el ejercicio extenso.
Tipos de disolución
La disolución correcta, es aquella en la que el soluto se mezcla uniformemente con el agua, es decir, se disuelve bien. En caso de que sea un soluto sólido, estaremos ante un proceso mucho más complejo y lento. En cuanto a la disolución de sales, la más común, como ya lo hemos aclarado varias veces, es un proceso corto que tiene tres etapas. En las dos primeras, se separan los iones del soluto y las moléculas del disolvente, que absorben energía y forman un proceso endotérmico. En la tercera y última etapa se produce la interacción entre el disolvente y el soluto, y esto responde a un proceso exotérmico, es decir, libera energía en lugar de absorverla.
Por último, algo que debemos tener en cuenta es la solubilidad de un componente, es decir la capacidad de disolución e interacción que tiene. Cuando no se logra una correcta disolución, que puede pasar cuando agregamos mayor cantidad de soluto que de disolvente, hablamos de una disolución saturada, ya que no se logra la interacción esperada entre los dos componentes.
Reacciones en disolución acuosa
Una gran cantidad de sustancias se encuentra en la naturaleza haciendoparte de diversas soluciones o disoluciones.
Disolución:
es una mezcla homogénea de dos o más sustancias(componentes). Las partículas constitutivas de una solución son átomos,moléculas o iones, las cuales, debido a su reducido tamaño, no es posibledistinguirlas a simple vista. Esto hace que ésta se aprecie como un sistemauniforme, por lo tanto, su composición es igual en todas las partes de lasolución.
Una disolución puede estar compuesta por varias sustancias, las más importantes desde el punto de vista químico son las binarias. Las sustanciasque integran una solución binaria se denominan:
- Soluto: es la sustancia que se disuelve y es la presente enmenor cantidad.
- Solvente o Disolvente: es el medio en que se disuelve elsoluto y es la sustancia presente en mayor cantidad.
Las soluciones suelen clasificarse de acuerdo con su estado físico, unadisolución puede ser:
- Gaseosas: tanto el soluto como el solvente es un gas (aire,gas natural como el metano)
- Líquidas: el soluto puede ser un gas, un líquido o un sólidoy el solvente un líquido. En el primer caso, se encuentran lasbebidas gaseosas y el oxígeno en agua; en el segundocaso, se encuentran la gasolina y el vinagre y; en el últimocaso, la solución salina y el agua de mar.
- Sólidas: El soluto puede ser un gas, un líquido o un sólido yel solvente un sólido. Cuando el soluto es un líquido y elsolvente un sólido, entre las más comunes se encuentra laamagalma dental (mercurio en plata). Y cuando, tanto elsoluto como el solvente son sólidos, se encuentran lasaleaciones como el bronce (estaño en cobre) y el acero(carbono en hierro)
Propiedades generales de las disoluciones acuosas.
Propiedades electrolíticas
todos los solutos que se disuelven en el agua se agrupan en dos categorías:
- Electrolitos es una sustancia que, cuando se disuelve en agua, forma unadisolución que conduce la electricidad.
- No electrolitos: no conduce la corriente eléctrica cuando se disuelve en agua
Estos se pueden clasificar como:
-Electrolitos fuertes: el soluto se disocia en un 100% en susiones. -Electrolitos débiles: el soluto no se disocia en un 100% ensus iones.
Características de las disoluciones
1-, Son mezclas homogéneas, es decir, que las sustancias que la conforman ocupan una sola fase, y presentan una distribución regular de sus propiedades físicas y químicas, por lo tanto al dividir la disolución en n partes iguales o distintas, cada una de las porciones arrojará las mismas propiedades físicas y químicas.
2-, La cantidad de soluto y la cantidad de disolvente se encuentran en proporciones que varían entre ciertos límites. Por ejemplo, 100 g de agua a 0 ºC es capaz de disolver hasta 37,5 g de NaCl, pero si mezclamos 40 g de NaCl con 100 g de agua a la temperatura señalada, quedará un exceso de soluto sin disolver.
3-, Sus propiedades físicas dependen de su concentración.
Ej. disol. HCl 12 mol/L Densidad = 1,18 g/cm3 disol. HCl 6 mol/L Densidad = 1,10 g/cm3
4-, Sus componentes se separan por cambios de fases, como la fusión, evaporación, condensación, etc.
Ej: Para separar los componentes de una disolución acuosa de NaCl, se realiza por evaporación, es decir la disolución es sometida a calentamiento, al alcanzarse la temperatura de ebullición del solvente éste se separa en forma de gas, quedando la sal como residuo.
5-, Tienen ausencia de sedimentación, es decir al someter una disolución a un proceso de centrifugación las partículas del soluto no sedimentan debido a que el tamaño de las mismas son inferiores a 10 Angstrom ( ºA ).
Enlaces externos
Fuentes
- P.Atkins y L. Jones, Principios de Química: Los caminos del descubrimiento, (3º edición), Capítulo 10. Ed. Médica Panamericana.2006
- Pérez Álvarez, F. y Valera Núñez, M.A. (2009). Ciencias Naturales para Secundaria Básica: Octavo Grado: Proyecto de Contenido. (Material digitalizado)
