Componentes y estados físicos de las soluciones
Sofía echa dos cucharadas de jugo en polvo en una botella con agua. Revuelve, y el polvo desaparece: ya no se ven granos, solo un líquido de color uniforme. ¿Adónde se fue el polvo? ¿Y por qué con arena no pasaría lo mismo? En este apartado lo vas a explicar con las ideas de soluto, solvente y estado físico.
Qué es una solución
Una solución es una mezcla homogénea: se ve igual en todos sus puntos, incluso con una lupa o un microscopio común. Las partículas de una sustancia quedan repartidas entre las de la otra, tan bien mezcladas que no se pueden distinguir a simple vista.
Lo escribimos así: solución = soluto + solvente. En el jugo de Sofía, el polvo es el soluto y el agua es el solvente.
Las bolitas grandes son el solvente y las pequeñas el soluto: están entremezcladas de manera uniforme.
Una solución es una mezcla homogénea formada por al menos dos componentes. Define con tus palabras qué es el soluto y qué es el solvente, e indica cuál de los dos suele…
Una solución es una mezcla homogénea formada por al menos dos componentes. Define con tus palabras qué es el soluto y qué es el solvente, e indica cuál de los dos suele encontrarse en mayor cantidad.
Soluto y solvente
Para identificar los componentes se usa un criterio simple:
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El solvente es el componente que está en mayor cantidad. Casi siempre determina el estado físico de la solución.
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El soluto es lo que se disuelve en él, en menor cantidad.
El solvente más común es el agua; por eso a las soluciones con agua se las llama soluciones acuosas.
Sofía prepara un jugo en polvo disuelto en agua para llevar al liceo. Identifica cuál es el soluto y cuál es el solvente, e indica el estado físico de cada uno antes de…
Sofía prepara un jugo en polvo disuelto en agua para llevar al liceo. Identifica cuál es el soluto y cuál es el solvente, e indica el estado físico de cada uno antes de mezclarlos.
La siguiente tabla muestra tres soluciones cotidianas: | Solución | Componentes | |---|---| | Agua con gas | dióxido de carbono en agua | | Alcohol gel | etanol en agua…
La siguiente tabla muestra tres soluciones cotidianas:
| Solución | Componentes |
|---|---|
| Agua con gas | dióxido de carbono en agua |
| Alcohol gel | etanol en agua con espesante |
| Latón | zinc en cobre |
Para cada una, identifica el soluto y el solvente, y el estado físico de cada componente y de la solución final.
Estados físicos de las soluciones
Las soluciones no son solo líquidas. Hay soluciones sólidas, líquidas y gaseosas. El estado de la solución final es, normalmente, el del solvente.
| Estado de la solución | Ejemplo | Soluto | Solvente |
|---|---|---|---|
| Gaseosa | Aire limpio | oxígeno y otros gases | nitrógeno (gas) |
| Líquida | Agua de mar | sales (sólido) | agua (líquido) |
| Líquida | Bebida gaseosa sin abrir | dióxido de carbono (gas) y azúcar (sólido) | agua (líquido) |
| Líquida | Alcohol y agua | etanol (líquido) | agua (líquido) |
| Sólida | Bronce | estaño (sólido) | cobre (sólido) |
| Sólida | Latón | zinc (sólido) | cobre (sólido) |
Las aleaciones son soluciones sólidas: se funden los metales, se mezclan y se dejan enfriar. Los átomos de un metal quedan repartidos entre los del otro, y el resultado es homogéneo. Chile es un gran productor de cobre, base de aleaciones como el bronce y el latón.
Clasifica cada una de las siguientes soluciones según el estado físico de la solución final (sólida, líquida o gaseosa): el aire limpio, el agua de mar, una aleación de…
Clasifica cada una de las siguientes soluciones según el estado físico de la solución final (sólida, líquida o gaseosa): el aire limpio, el agua de mar, una aleación de cobre y estaño (bronce) y una bebida gaseosa sin abrir.
En la minería del cobre del norte de Chile se obtienen aleaciones como el bronce. Explica por qué una aleación metálica puede considerarse una solución sólida. Da además…
En la minería del cobre del norte de Chile se obtienen aleaciones como el bronce. Explica por qué una aleación metálica puede considerarse una solución sólida. Da además un ejemplo de solución gaseosa y uno de solución líquida de tu entorno, señalando soluto y solvente en cada uno.
Solución o mezcla heterogénea
Benjamín prepara mote con huesillo. Disuelve azúcar en agua tibia para el almíbar y queda un líquido transparente. Si en cambio echara arena fina, al revolver vería un líquido turbio, pero al dejarlo reposar la arena se iría al fondo.
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Azúcar en agua → solución. Las partículas de azúcar se separan y se reparten entre las del agua. No se ven, no se depositan y la mezcla es igual en todas sus partes.
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Arena en agua → mezcla heterogénea. La arena no se disuelve: son granos grandes que se distinguen a simple vista o se asientan con el tiempo.
| Característica | Solución | Mezcla heterogénea |
|---|---|---|
| Aspecto | Uniforme (una sola fase) | Se distinguen partes (varias fases) |
| Partículas del soluto | Repartidas, no se ven | Se ven o se depositan |
| Con el reposo | No se separa | Se separa (sedimenta) |
| Ejemplo | Almíbar, aire, bronce | Agua con arena, ensalada |
Benjamín prepara mote con huesillo y disuelve azúcar en agua tibia para hacer el almíbar. Explica por qué el almíbar es una solución y no una mezcla heterogénea. Luego…
Benjamín prepara mote con huesillo y disuelve azúcar en agua tibia para hacer el almíbar. Explica por qué el almíbar es una solución y no una mezcla heterogénea. Luego indica qué observaría si, en lugar de azúcar, agregara arena fina al agua.
Varios componentes y casos difíciles
Muchos solutos. El agua de mar tiene agua y varias sales (cloruro de sodio, entre otras). Isidora tiene razón: el solvente es el agua y hay varios solutos. Una solución puede tener un solvente y muchos solutos. Vicente se equivoca al pensar que, por estar mezclados, no se puede hablar de soluto: cada sal disuelta es un soluto. El solvente se identifica como el componente más abundante.
Dos líquidos. Si mezclas 50 mL de etanol con 50 mL de agua, ambos son líquidos y las cantidades son parecidas: ya no hay una decisión evidente. Se pueden usar criterios como estos:
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Se considera solvente al componente que está en mayor cantidad; si son similares, la decisión es convencional.
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Si uno de los componentes es agua, suele tomarse como solvente (en una solución acuosa).
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Se toma como solvente el que conserva su estado físico igual al de la solución, cuando los estados son distintos (por ejemplo, el agua líquida en una bebida con gas).
En 5 g de sal en 100 mL de agua la decisión es directa: la sal es sólida, el agua es líquida, y hay muchísima más agua que sal. Solo cumple el criterio de cantidad el agua, y además coincide con el estado de la solución.
Isidora afirma que el agua de mar es una solución donde el solvente es el agua y los solutos son varias sales, mientras que Vicente sostiene que, al estar mezclados, no…
Isidora afirma que el agua de mar es una solución donde el solvente es el agua y los solutos son varias sales, mientras que Vicente sostiene que, al estar mezclados, no se puede hablar de «un» soluto. Argumenta quién tiene razón, y explica cómo se identifica el solvente en una solución con varios componentes.
Una mezcla de 50 mL de etanol con 50 mL de agua forma una solución líquida, en la que ambos componentes son líquidos. Analiza qué criterio podrías usar para decidir cuál…
Una mezcla de 50 mL de etanol con 50 mL de agua forma una solución líquida, en la que ambos componentes son líquidos. Analiza qué criterio podrías usar para decidir cuál es el soluto y cuál el solvente. Luego compara este caso con el de una solución de 5 g de sal en 100 mL de agua, y explica por qué en este último la decisión es más directa.
Vuelve al principio: el polvo del jugo de Sofía no desaparece, sus partículas se reparten entre las del agua y forman una solución. La arena, en cambio, no se disuelve y forma una mezcla heterogénea.