Este documento describe las soluciones, incluyendo que son mezclas homogéneas formadas por la combinación no química de dos o más sustancias. Explica que el agua es un solvente universal debido a su naturaleza polar, y describe los procesos de disolución, neutralización de ácidos y bases, y la escala de pH.

1. AGUA Y SOLUCIONES
Soluciones Prof. Ivette Torres Vera
Son mezclas homogéneas formadas por la combinación no química de dos o más
sustancias. Pueden ser separadas utilizando técnicas o procesos físicos como:
extracción, decantación, destilación, cromatografía y filtración.
Toda solución está formada por dos componentes: soluto y solvente. El soluto es
la sustancia que se encuentra en menor cantidad y el solvente es la sustancia que se
encuentra en mayor cantidad.
El proceso para preparar una solución se conoce como disolución. Existen
diferentes tipos de soluciones que dependen del estado físico en el que se encuentren el
soluto y el solvente.
Tipo de solución Ejemplo
Gas en gas Aire
Líquido en gas Vapor de aire
Sólido en gas Humo
Gas en líquido Bebidas carbonatadas
Líquido en líquido Alcohol
Sólido en líquido Agua de mar
Líquido en sólido Relleno dental (mercurio en plata)
Sólido en sólido Bronce (zinc y cobre)
Las soluciones pueden tener diferentes cantidades de soluto y solvente, por lo que
no tienen una composición fija. Se puede preparar soluciones que tengan mayor o menor
cantidad de soluto. Las cantidades de soluto y solvente se describen por la concentración
de la solución.
Concentración se define como la cantidad de soluto disuelto en una cantidad
dada de solvente. A mayor cantidad de soluto en una solución, ésta será una solución
concentrada y mientras menor sea la cantidad de soluto, la solución será diluida.
Otro término utilizado en la preparación de una solución es la solubilidad de las
sustancias. Solubilidad es la cantidad máxima de soluto que se puede disolver en una
cantidad dada de solvente a una temperatura, ésta solución se conoce como solución
saturada.

2. Existen diferentes tipos de soluciones que dependen de la solubilidad: solución
saturada, insaturada o sobresaturada.
Ejemplo: Si la solubilidad de una sustancia X es de 10 g en 100 mL de agua.
Esto significa que para preparar la solución saturada podemos
disolver 10 g de la sustancia X en 100 mL de agua.
Si solamente disolvemos 8 g de X en 100 mL de agua, la solución
es insaturada porque no hemos llegado a la cantidad máxima de
soluto que podemos disolver.
Si añadimos 13 g de X en 100 mL de agua, hemos sobrepasado la
cantidad máxima de soluto que se puede disolver y parte de ese
soluto quedará en el fondo del envase sin disolver, obteniendo una
solución sobresaturada.
Soluciones acuosas
Una solución acuosa es aquella donde el solvente es agua. El agua es una
sustancia importante para todo orga nismo viviente. Tres cuartas partes del globo
terráqueo es agua.
La molécula de agua está formada de dos átomos de hidrógeno enlazados por
enlaces covalentes polares (enlace donde se comparten electrones) a un átomo de
oxígeno. Los electrones en la molécula de agua están más cerca de oxígeno que de los
hidrógenos, razón por la cual el oxígeno va a tener una carga parcial negativa (-) y los
hidrógenos una carga parcial (+).
Las moléculas que presentan esta separación de cargas se conocen como
moléculas polares. Por lo tanto agua es una molécula polar. Propiedad principal de
agua para que sea un solvente universal. Agua tiene un punto de ebullición de 100 ºC, el
punto de ebullición es la temperatura en la cual un líquido pasa a gas. El punto de
congelación de agua es de 0 ºC, el punto de congelación es la temperatura en la cual una
sustancia líquida se convierte en sólido.
Proceso de disolución
Para preparar una solución, las moléculas ó iones de las sustancias deben unirse
formando una mezcla homogénea. El proceso de disolución depende de las fuerzas de
atracción existentes entre las partículas del soluto y el solvente, éstas determinan si algo
se disuelve. La regla general en el proceso de disolución es la regla “igual disuelve
igual”. Esto significa que compuestos que poseen fuerzas de atracción similares pueden
mezclarse entre sí. Podemos decir entonces que sustancias polares se disuelven en otras
sustancias polares y sustancias no-polares se disuelven en sustancias no-polares.

3. Fluídos miscibles e inmiscibles
Si preparamos soluciones entre fluídos (gases y líquidos) podemos clasificarlos en
fluídos miscibles si se mezclan completamente en todas las proporciones (Ejemplo: agua
en alcohol). Fluídos inmiscibles no pueden mezclarse (ejemplo: aceite en agua)
Sales, ácidos y bases
Los ácidos son sustancias que donan protones (H+) al disolverse en agua. Las
bases son sustancias que aceptan protones o que liberan iones (OH-) al disolverse en
agua. Los ácidos y las bases pueden reaccionar entre sí formando un compuesto iónico
(sal) y agua.
La reacción entre un ácido y una base se conoce como una reacción de
neutralización, porque tanto el ácido como la base pierden sus propiedades para formar
el compuesto iónico y el agua.
Propiedades de los ácidos:
1. Tienen sabor agrio como las frutas cítricas
2. Cambian el color del papel litmus de azul a rojo.
3. Reaccionan con los metales liberando hidrógeno.
4. Neutralizan las bases formando sal y agua.
Ejemplos: ácido acético (vinagre), ácido fórmico (picada de hormiga), ácido
clorhídrico (ácido del estómago).
Propiedades de las bases:
1. Tienen un sabor amargo, el sabor de la cafeína.
2. Cambian el color del papel litmus de rojo a azul.
3. Son resbalosas o jabonosas.
4. Neutralizan los ácidos para formar sal y agua.
Ejemplos: amoníaco (limpiadores), hidróxido de magnesio (leche de magnesia),
hidróxido de sodio.
Escala de pH
Indica la fortaleza de un ácido o una base. La escala de pH está basada en la
concentración del ión hidronio ( H3 O+). La escala va de 0 hasta 14.
Ácido pH 0 <6
Neutral pH = 7
Básico pH 7 > 14