¿Qué es una solución?

 

Una solución, o también llamada disolución, es una mezcla físicamente homogénea formada por dos o más sustancias, que reciben el nombre de solvente (o disolvente) y soluto.

Solvente
El solvente es, por lo general, la sustancia que se encuentra en mayor proporción dentro de la solución. Las soluciones más comunes y tal vez las más importantes son las acuosas (donde el agua actúa como solvente).
Soluto
El soluto es la sustancia que, por lo general, se encuentra en menor proporción. Por ejemplo, en una solución acuosa de sal de cocina (cloruro de sodio), el agua es el solvente y la sal, el soluto.

Clases de soluciones
Cualquier sustancia, sin importar su estado de agregación, puede formar soluciones con otras. Según el estado físico de las sustancias involucradas, se clasifican en soluciones líquidas, gaseosas o sólidas (estas últimas incluyen, por ejemplo, las aleaciones metálicas).
También puede ocurrir que los componentes se presenten en diferentes estados. Cuando uno de los componentes es un gas o un sólido y el otro es un líquido, el primero suele denominarse soluto y el segundo, solvente. Esto ocurre, por ejemplo, en las gaseosas o bebidas carbonatadas, donde el líquido es el solvente y el gas (dióxido de carbono) es el soluto.

Las soluciones también se pueden clasificar según la cantidad de soluto que contienen:

• Soluciones diluidas: contienen una pequeña cantidad de soluto en comparación con la capacidad máxima de disolución del solvente.
  
• Soluciones concentradas: contienen una cantidad considerable de soluto, pero sin alcanzar el límite máximo que puede disolver el solvente.
  
• Soluciones saturadas: contienen la máxima cantidad de soluto que puede disolver el solvente a una temperatura y presión determinadas.
  
• Soluciones sobresaturadas: se forman cuando la cantidad de soluto es mayor que la que puede disolver el solvente en condiciones normales y a una temperatura determinada. Estas soluciones solo se obtienen en condiciones especiales (por ejemplo, mediante enfriamiento lento) y son inestables; ante cualquier perturbación (como agitación o adición de un cristal), el exceso de soluto precipita o cristaliza en el fondo del recipiente.

Proceso de disolución
La incorporación de solvente y soluto para dar lugar a una solución puede llevarse a cabo mediante un proceso químico o un proceso físico.

• Disolución química: se da mediante una reacción química entre el soluto y el solvente, produciendo como resultado una o más sustancias diferentes a las originales. Por ejemplo, al mezclar hidróxido de sodio con ácido clorhídrico, ocurre una reacción de neutralización que produce cloruro de sodio y agua.
  
• Disolución física o solvatación: en este caso no hay transformación química de las sustancias involucradas; la interacción entre el solvente y el soluto se lleva a cabo mediante fuerzas intermoleculares o interacciones ión-dipolo (y no mediante enlaces covalentes o iónicos fuertes). Estas interacciones permiten que, al separar los componentes (por ejemplo, por evaporación del solvente), se recuperen el soluto y el solvente en su naturaleza original. Por ejemplo, al disolver sal de cocina en agua, los iones sodio y cloruro se hidratan (se rodean de moléculas de agua). Si el agua se evapora, la sal regresa a su estado sólido cristalino y el agua se recupera en forma de vapor.
  

Solubilidad
Existe un límite para la cantidad de soluto que puede disolver una cierta cantidad de solvente a una temperatura determinada. A este valor se le conoce como solubilidad y se define como la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en una cantidad dada de solvente, a una temperatura y presión específicas.
Por ejemplo, la cantidad máxima de cloruro de sodio (NaCl) que se puede disolver en un litro de agua a 20 °C es de aproximadamente 360 gramos; esto significa que la solubilidad de la sal de cocina en agua a 20 °C es de unos 360 g/L.

Factores que determinan la solubilidad
La cantidad de soluto que puede disolverse en una cantidad determinada de solvente depende de varios factores:

• Naturaleza del soluto y del solvente: la solubilidad es mayor entre sustancias con moléculas análogas estructural y eléctricamente (principio de "semejanza polar" o lo similar disuelve a lo similar). Cuando hay semejanza en las propiedades eléctricas (polaridad) entre soluto y solvente, las fuerzas intermoleculares son intensas, lo que propicia la disolución de uno en el otro.
  
• Temperatura: en la mayoría de los solutos sólidos, la solubilidad aumenta al elevar la temperatura; sin embargo, en el caso de los gases, la solubilidad generalmente disminuye al aumentar la temperatura.
  
• Presión: este factor afecta principalmente a la solubilidad de los gases. Según la ley de Henry, a mayor presión parcial del gas sobre el líquido, mayor es su solubilidad en el mismo.