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| Laboral - Ciudad de la Cultura Gijón - España |
Este artículo se lo dedico a mis mejores amigas de Santiago, que estudian química conmigo. Nos hacemos muchas veces esa pregunta ¿Cómo algo tan sencillo pueden complicarlo tanto? ¿Es más fácil complicarlo o no complicarlo?
Es algo que les ocurre a muchos estudiantes cuando les introducen por primera vez el concepto de disolución y el de concentración de una disolución. Puede ser algo muy sencillo o algo muy abstracto y difícil de entender.
En este artículo voy a tratar el concepto de disolución.
En este artículo voy a tratar el concepto de disolución.
Elena estaba estudiando química, estaba contenta, por fin había una parte que era de chapar y no de entender ¿O no? Pronto descubriría que eso no era así.
-Hola Elena - Dijo su tía que acababa de entrar en la habitación - Ya veo que estás estudiando química ¿Necesitas ayuda?
-No la verdad es que esto no es de entender, es de estudiar ...
Le echó un ojo a los apuntes de Elena y ya se imaginó lo que iba a pasar, sino intervenía iba a aprenderse todos aquellos folios de memoria sin tener ni idea de lo que querían decir ¿De verdad era el mejor método de explicar conceptos químicos con tantos tecnicismos a un niño que acaba de empezar a estudiar química? En ese momento no se sorprendió que la química para muchas personas fuese un hueso duro de roer.
-Bueno, pues te voy a preguntar a ver cuanto sabes - dijo su tía
-Buff, vale - dijo Elena - Pero sin preguntas trampa.
-No lo haré, déjame los apuntes - dijo su tía - Vamos, no mires ¿Qué es una disolución?
-Mezcla homogénea y estable de dos o más sustancias puras. Una de ellas es el disolvente o fase dispersante que normalmente es la que se encuentra en mayor proporción y la otra, el soluto o fase dispersa es la que en general se encuentra en menor proporción - contestó Elena con la definición memorizada de los apuntes
-Vale, ahora dime ¿Qué significa eso que acabas de decir que evidentemente te has memorizado de los apuntes? Te dejo explicarlo con un ejemplo.
-Pues el soluto ... y el disolvente ... y eso es una disolución - contestó Elena
-Vale, muy bien -contestó su tía riéndose - ya veo que has entendido muy bien lo que es una disolución y que no me necesitas.
-Bueno la verdad es que ... - contestó Elena
-¿Qué estabas intentando aprenderte esas 40 carillas de memoria sin entender nada? ¿Eso es lo que me intentas decir? - Le preguntó su tía
-Si la verdad es que si - dijo Elena - Eso es lo que estaba intentando hacer
-Ya veo que pasan los años pero que cuando veis teoría en química seguís pensando "chapar, chapar, chapar sin entender nada" - dijo su tía - y apuesto a que también ibas a "chaparte" lo que es una disolución saturada, sobresaturada, insaturada ... Y ya ni hablar de las formas de expresar la concentración ... que eso chaparlo sin entenderlo puede ser una tortura.
-Ahí aún no llegué - dijo Elena
-Mejor ... Bueno vamos a ello
-Pero si esto es todo teoría tía - dijo Elena - Puedo con ello
-Como quieras pero si suspendes yo no me hago responsable que te lo advertí - le contestó su tía
-Vale - dijo Elena - Te dejo que me ayudes
-Bueno más que dejarme que me ayudes - aclaró su tía - es que necesitas mi ayuda. Empecemos ¿Preparada?
-Estoy lista - dijo Elena
-Bien, vamos a lo más sencillo, ¿Qué es una disolución? - su tía hizo una pausa y siguió - Vamos a hacer un experimento imaginario, algo que se hace mucho para entender las ciencias. Vamos a ir a la cocina, vamos a coger un vaso con agua y una cucharada de azúcar y vamos a remover de modo que no se distinga entre azúcar y agua. Que el azúcar quede completamente disuelto en el agua ¿Qué me puedes decir sobre lo que se observa?
-Que es una mezcla en la que se distingue una única fase, por lo tanto es una mezcla homogénea - contestó Elena - Esta mezcla tiene dos componentes: el agua y la sal
-Correcto. Vamos a suponer que el agua y la sal son puras, son dos sustancias puras, es decir, el agua tiene sólo agua y nada más; y la sal lo mismo - explicó su tía - Bien pues la sal, como bien dijiste tu antes, que sería lo que se conoce como soluto y la sal que es la otra fase que es lo que se conoce como disolvente. El soluto es el componente minoritario en la disolución y el disolvente es el componente mayoritario en la disolución. Por lo que se puede decir que una disolución es una mezcla homogénea compuesta por dos componentes: soluto y disolvente.
-¿Se puede decir que el soluto es lo que se va a disolver y que el disolvente es en lo que se va a disolver? - preguntó Elena
-En términos muy coloquiales si pero no olvides que la definición nunca puede entrar en lo definido - le aclaró su tía - Se puede decir que el soluto es el componente del que hay menos cantidad que es miscible en el componente de mayor cantidad, también conocido como disolvente.
-Entiendo - dijo Elena
-Ahora antes de seguir con disoluciones vas a hacer un problema. Vamos a hacer otro experimento imaginario, estamos en el laboratorio y quiero preparar una disolución de 25 mL de agua en 0,5 g de permanganato de potasio ¿Quién es el soluto y quién es el disolvente?
-El soluto es el permanganato de potasio, y el disolvente es el agua - Contestó Elena
-Bien, pero hay un problema en el laboratorio, en las etiquetas de los frascos de reactivos no pone el nombre de los reactivos, sólo pone la fórmula - su tía quería ver si realmente había aprendido a formular y aprovechó la situación para hacerlo - necesito que me digas cual es la fórmula del permanganato de potasio.
-KMnO4 - contestó Elena
-¡Correcto! - exclamó su tía contenta - Bien, continuemos. Existen dos tipos de disoluciones disoluciones sólido-líquido y disoluciones líquido-líquido. Las disoluciones sólido-líquido serían por ejemplo los casos anteriores de la sal y el permanganato de potasio. Un ejemplo de disolución líquido-líquido sería ... por ejemplo un café con leche, los dos componentes son líquidos; si es por ejemplo un cortado el disolvente sería el café y el soluto la leche, ya que el café se encuentra en mayor proporción que la leche; si es un café con leche normal, el soluto es el café y el disolvente la leche, ya que la leche se encuentra en mayor proporción que el café.
-Entiendo - dijo Elena
-Bien y ahora vamos con el tema de disoluciones insaturadas, saturadas y sobresaturadas - dijo su tía - Se trata de tener en cuenta una cosa; el disolvente y el soluto son miscibles pero no son infinitamente miscibles. Es decir, tu al disolvente le echas soluto y se mezcla con el disolvente, pero llegará un momento en el que al disolvente le eches tanto soluto que el disolvente y el soluto no sean miscibles. Se dice que una disolución es insaturada cuando la cantidad de soluto presente en la disolución es muy pequeña. Se dice que una disolución es saturada cuando la cantidad de soluto es la cantidad exacta que es soluble en esa cantidad de disolvente. Se dice que una disolución está sobresaturada cuando la cantidad de soluto es superior a la cantidad de soluto soluble en esa cantidad de disolvente.
-Buf, creo que me he perdido - dijo Elena
-A ver, es muy fácil de entender -dijo su tía- Cuando yo me tomo el café por las mañanas y le echo azúcar, el azúcar se disuelve en el café ¿De acuerdo?
-De acuerdo - contestó Elena
-El azúcar es el soluto y el café es el disolvente - dijo su tía - Bien, yo le suelo echar una cucharada de azúcar y se disuelve perfectamente en esa cantidad de café, pero si yo sigo echando azúcar, el azúcar se queda en el fondo. Cuando no se queda azúcar en el fondo, la disolución está insaturada y cuando se queda en el fondo está sobresaturada. Entre insaturación y sobresaturación hay una cantidad que es el límite. La cantidad de soluto que esté por debajo de esta cantidad se encontrará en insaturación y la que esté por encima se encontrará en sobresaturación. Pues en este punto se dice que la disolución está saturada.
-Vale ya lo entiendo - dijo Elena - ¡Y pensar que me quería chapar todo eso!
-Aún no hemos terminado - dijo su tía - La miscibilidad del soluto en el disolvente se conoce como solubilidad, y no es siempre la misma. Depende de la temperatura, en general, al aumentar la temperatura, aumenta la solubilidad.
-¿Por eso el cola cao se disuelve en la leche cuando la leche está caliente, pero no se disuelve cuando la leche está fría) - preguntó Elena
-Sí, precisamente, ese es el motivo - respondió su tía sonriendo - Bueno, creo que por hoy hemos terminado. Dejemos lo de la concentración de una disolución para mañana que sino yo creo que será demasiada información de golpe.
-Sí yo creo que también, gracias tía - dijo Elena
Y así Elena descubrió que la ciencia no se chapa, la ciencia es práctica, útil. Aunque te hayan dado 20 folios de apuntes redactados.
-Pues el soluto ... y el disolvente ... y eso es una disolución - contestó Elena
-Vale, muy bien -contestó su tía riéndose - ya veo que has entendido muy bien lo que es una disolución y que no me necesitas.
-Bueno la verdad es que ... - contestó Elena
-¿Qué estabas intentando aprenderte esas 40 carillas de memoria sin entender nada? ¿Eso es lo que me intentas decir? - Le preguntó su tía
-Si la verdad es que si - dijo Elena - Eso es lo que estaba intentando hacer
-Ya veo que pasan los años pero que cuando veis teoría en química seguís pensando "chapar, chapar, chapar sin entender nada" - dijo su tía - y apuesto a que también ibas a "chaparte" lo que es una disolución saturada, sobresaturada, insaturada ... Y ya ni hablar de las formas de expresar la concentración ... que eso chaparlo sin entenderlo puede ser una tortura.
-Ahí aún no llegué - dijo Elena
-Mejor ... Bueno vamos a ello
-Pero si esto es todo teoría tía - dijo Elena - Puedo con ello
-Como quieras pero si suspendes yo no me hago responsable que te lo advertí - le contestó su tía
-Vale - dijo Elena - Te dejo que me ayudes
-Bueno más que dejarme que me ayudes - aclaró su tía - es que necesitas mi ayuda. Empecemos ¿Preparada?
-Estoy lista - dijo Elena
-Bien, vamos a lo más sencillo, ¿Qué es una disolución? - su tía hizo una pausa y siguió - Vamos a hacer un experimento imaginario, algo que se hace mucho para entender las ciencias. Vamos a ir a la cocina, vamos a coger un vaso con agua y una cucharada de azúcar y vamos a remover de modo que no se distinga entre azúcar y agua. Que el azúcar quede completamente disuelto en el agua ¿Qué me puedes decir sobre lo que se observa?
-Que es una mezcla en la que se distingue una única fase, por lo tanto es una mezcla homogénea - contestó Elena - Esta mezcla tiene dos componentes: el agua y la sal
-Correcto. Vamos a suponer que el agua y la sal son puras, son dos sustancias puras, es decir, el agua tiene sólo agua y nada más; y la sal lo mismo - explicó su tía - Bien pues la sal, como bien dijiste tu antes, que sería lo que se conoce como soluto y la sal que es la otra fase que es lo que se conoce como disolvente. El soluto es el componente minoritario en la disolución y el disolvente es el componente mayoritario en la disolución. Por lo que se puede decir que una disolución es una mezcla homogénea compuesta por dos componentes: soluto y disolvente.
-¿Se puede decir que el soluto es lo que se va a disolver y que el disolvente es en lo que se va a disolver? - preguntó Elena
-En términos muy coloquiales si pero no olvides que la definición nunca puede entrar en lo definido - le aclaró su tía - Se puede decir que el soluto es el componente del que hay menos cantidad que es miscible en el componente de mayor cantidad, también conocido como disolvente.
-Entiendo - dijo Elena
-Ahora antes de seguir con disoluciones vas a hacer un problema. Vamos a hacer otro experimento imaginario, estamos en el laboratorio y quiero preparar una disolución de 25 mL de agua en 0,5 g de permanganato de potasio ¿Quién es el soluto y quién es el disolvente?
-El soluto es el permanganato de potasio, y el disolvente es el agua - Contestó Elena
-Bien, pero hay un problema en el laboratorio, en las etiquetas de los frascos de reactivos no pone el nombre de los reactivos, sólo pone la fórmula - su tía quería ver si realmente había aprendido a formular y aprovechó la situación para hacerlo - necesito que me digas cual es la fórmula del permanganato de potasio.
-KMnO4 - contestó Elena
-¡Correcto! - exclamó su tía contenta - Bien, continuemos. Existen dos tipos de disoluciones disoluciones sólido-líquido y disoluciones líquido-líquido. Las disoluciones sólido-líquido serían por ejemplo los casos anteriores de la sal y el permanganato de potasio. Un ejemplo de disolución líquido-líquido sería ... por ejemplo un café con leche, los dos componentes son líquidos; si es por ejemplo un cortado el disolvente sería el café y el soluto la leche, ya que el café se encuentra en mayor proporción que la leche; si es un café con leche normal, el soluto es el café y el disolvente la leche, ya que la leche se encuentra en mayor proporción que el café.
-Entiendo - dijo Elena
-Bien y ahora vamos con el tema de disoluciones insaturadas, saturadas y sobresaturadas - dijo su tía - Se trata de tener en cuenta una cosa; el disolvente y el soluto son miscibles pero no son infinitamente miscibles. Es decir, tu al disolvente le echas soluto y se mezcla con el disolvente, pero llegará un momento en el que al disolvente le eches tanto soluto que el disolvente y el soluto no sean miscibles. Se dice que una disolución es insaturada cuando la cantidad de soluto presente en la disolución es muy pequeña. Se dice que una disolución es saturada cuando la cantidad de soluto es la cantidad exacta que es soluble en esa cantidad de disolvente. Se dice que una disolución está sobresaturada cuando la cantidad de soluto es superior a la cantidad de soluto soluble en esa cantidad de disolvente.
-Buf, creo que me he perdido - dijo Elena
-A ver, es muy fácil de entender -dijo su tía- Cuando yo me tomo el café por las mañanas y le echo azúcar, el azúcar se disuelve en el café ¿De acuerdo?
-De acuerdo - contestó Elena
-El azúcar es el soluto y el café es el disolvente - dijo su tía - Bien, yo le suelo echar una cucharada de azúcar y se disuelve perfectamente en esa cantidad de café, pero si yo sigo echando azúcar, el azúcar se queda en el fondo. Cuando no se queda azúcar en el fondo, la disolución está insaturada y cuando se queda en el fondo está sobresaturada. Entre insaturación y sobresaturación hay una cantidad que es el límite. La cantidad de soluto que esté por debajo de esta cantidad se encontrará en insaturación y la que esté por encima se encontrará en sobresaturación. Pues en este punto se dice que la disolución está saturada.
-Vale ya lo entiendo - dijo Elena - ¡Y pensar que me quería chapar todo eso!
-Aún no hemos terminado - dijo su tía - La miscibilidad del soluto en el disolvente se conoce como solubilidad, y no es siempre la misma. Depende de la temperatura, en general, al aumentar la temperatura, aumenta la solubilidad.
-¿Por eso el cola cao se disuelve en la leche cuando la leche está caliente, pero no se disuelve cuando la leche está fría) - preguntó Elena
-Sí, precisamente, ese es el motivo - respondió su tía sonriendo - Bueno, creo que por hoy hemos terminado. Dejemos lo de la concentración de una disolución para mañana que sino yo creo que será demasiada información de golpe.
-Sí yo creo que también, gracias tía - dijo Elena
Y así Elena descubrió que la ciencia no se chapa, la ciencia es práctica, útil. Aunque te hayan dado 20 folios de apuntes redactados.
Esta entrada participa en la XLIX Edición del Carnaval de Química, cuyo blog anfitrión es Radical Barbatilo.
16/07/2015
Descubrirlaquimica. Estudiante en la USC
