Solubilidad

La solubilidad es la capacidad de una sustancia de disolverse en otra llamada disolvente.^[1]​ También hace referencia a la masa de soluto que se puede disolver en determinada masa de disolvente, en ciertas condiciones de temperatura, e incluso presión (en caso de un soluto gaseoso). Si en una disolución no se puede disolver más soluto se dice que la disolución está saturada. Bajo ciertas condiciones la solubilidad puede sobrepasar ese máximo y pasa a denominarse solución sobresaturada.^[1]​ Por el contrario, si la disolución admite aún más soluto, se dice que se encuentra insaturada.

No todas las sustancias se disuelven en un mismo solvente. Por ejemplo, en el agua, se disuelve el alcohol y la sal, en tanto que el aceite y la gasolina no se disuelven en agua. En la solubilidad, el carácter polar o apolar de la sustancia influye mucho, ya que, debido a este carácter, la sustancia soluble; por ejemplo, los compuestos con más de un grupo funcional presentan gran polaridad por lo que no son solubles en éter etílico. Los compuestos poco reactivos, como las parafinas, compuestos aromáticos y los derivados halogenados tienen menor solubilidad.

El término solubilidad se utiliza tanto para designar al fenómeno cualitativo del proceso de disolución como para expresar cuantitativamente la concentración de las soluciones. La solubilidad de una sustancia depende de la naturaleza del solvente y del soluto, así como de la temperatura y la presión del sistema.

El soluto puede ser un sólido, un líquido o un gas, mientras que el disolvente suele ser sólido o líquido. Ambos pueden ser sustancias puras o soluciones. Los gases son siempre miscibles en todas las proporciones, excepto en situaciones muy extremas,^[2]​ y un sólido o un líquido sólo puede "disolverse" en un gas pasando primero al estado gaseoso.

La solubilidad depende principalmente de la composición del soluto y del disolvente (incluyendo su pH y la presencia de otras sustancias disueltas), así como de la temperatura y la presión. Esta dependencia puede explicarse a menudo en términos de interacciones entre las partículas (átomo, molécula o ion) de las dos sustancias, y de conceptos de termodinámica como entalpía y entropía.

En determinadas condiciones, la concentración del soluto puede superar su límite de solubilidad habitual. El resultado es una solución sobresaturada, que es metastable y excluirá rápidamente el exceso de soluto si aparece un sitio de nucleación adecuado.^[3]​

El concepto de solubilidad no se aplica cuando hay una reacción química irreversible entre las dos sustancias, como la reacción del hidróxido de calcio con el ácido clorhídrico; aunque se podría decir, informalmente, que una "disolvió" a la otra. La solubilidad tampoco es lo mismo que la velocidad de disolución, que es la rapidez con la que un soluto sólido se disuelve en un disolvente líquido. Esta propiedad depende de muchas otras variables, como la forma física de las dos sustancias y la manera e intensidad de la mezcla.

El concepto y la medida de la solubilidad son extremadamente importantes en muchas ciencias además de la química, como la geología, la biología, la física y la oceanografía, así como en la ingeniería, la medicina, la agricultura e incluso en actividades no técnicas como la pintura, la limpieza, la cocina y la elaboración de cerveza. La mayoría de las reacciones químicas de interés científico, industrial o práctico sólo se producen después de que los reactivos se hayan disuelto en un disolvente adecuado. El agua es, con mucho, el disolvente más común.

El término "soluble" se utiliza a veces para materiales que pueden formar suspensiones coloidales de partículas sólidas muy finas en un líquido.^[4]​ Sin embargo, la solubilidad cuantitativa de dichas sustancias no suele estar bien definida.

1. ↑ ^{a b} Química i. EUNED. ISBN 9789968316262. Consultado el 12 de noviembre de 2019. 
2. ↑ J. de Swaan Arons y G. A. M. Diepen (1966): "Gas-Gas Equilibria". Journal of Chemical Physics, volumen 44, número 6, página 2322. doi 10.1063/1.1727043
3. ↑ Tomlinson, Charles (1 de enero de 1868). «On Supersaturated Saline Solutions». Philosophical Transactions of the Royal Society of London 158: 659-673. ISSN 0261-0523. S2CID 110079029. doi:10.1098/rstl.1868.0028. 
4. ↑ Claudius Kormann, Detlef W. Bahnemann, y Michael R. Hoffmann (1988): "Preparación y caracterización de dióxido de titanio de tamaño cuántico". Journal of Physical Chemistry,volumen 92, número 18, páginas 5196-5201. doi 10.1021/j100329a027