La solubilidad se define como la cantidad máxima de una sustancia que puede disolverse en otra.
Es la cantidad máxima de soluto que se puede disolver en un disolvente en equilibrio, lo que produce una solución saturada. Cuando se cumplen ciertas condiciones, el soluto adicional se puede disolver más allá del punto de solubilidad de equilibrio, lo que produce una solución sobresaturada. Más allá de la saturación o la sobresaturación, agregar más soluto no aumenta la concentración de la solución. En cambio, el exceso de soluto comienza a precipitarse de la solución.
El proceso de disolución se denomina disolución. La solubilidad no es la misma propiedad de la materia que la velocidad de la solución, que describe qué tan rápido se disuelve un soluto en un solvente. La solubilidad tampoco es igual a la capacidad de una sustancia para disolver otra como resultado de una reacción química. Por ejemplo, el zinc metal se «disuelve» en ácido clorhídrico a través de una reacción de desplazamiento que resulta en iones de zinc en solución y la liberación de hidrógeno gas. Los iones de zinc son solubles en ácido. La reacción no es una cuestión de la solubilidad del zinc.
En casos familiares, un soluto es un sólido (por ejemplo, azúcar, sal) y un solvente es un líquido (por ejemplo, agua, cloroformo), pero el soluto o solvente puede ser un gas, líquido o sólido. El disolvente puede ser una sustancia pura o una mezcla.
El término insoluble implica que un soluto es poco soluble en un solvente. En muy pocos casos es cierto que el soluto no se disuelve. En general, un soluto insoluble todavía se disuelve un poco. Si bien no hay un límite duro y rápido que defina una sustancia como insoluble, es común que se aplique un umbral donde un soluto es insoluble con menos de 0,1 gramos de disolución por cada 100 mililitros de disolvente.
Miscibilidad y solubilidad
Si una sustancia es soluble en todas las proporciones en un solvente específico, se llama miscible en ella o posee la propiedad llamada miscibilidad. Por ejemplo, el etanol y el agua son completamente miscibles entre sí. Por otro lado, el aceite y el agua no se mezclan o disuelven entre sí. El aceite y el agua se consideran inmiscibles.
Solubilidad en Acción.
La forma en que se disuelve un soluto depende de los tipos de enlaces químicos en el soluto y el solvente. Por ejemplo, cuando el etanol se disuelve en agua, mantiene su identidad molecular como etanol, pero se forman nuevos enlaces de hidrógeno entre el etanol y las moléculas de agua. Por esta razón, la mezcla de etanol y agua produce una solución con un volumen menor del que se obtendría al agregar los volúmenes iniciales de etanol y agua.
Cuando el cloruro de sodio (NaCl) u otro compuesto iónico se disuelve en agua, el compuesto se disocia en sus iones. Los iones se vuelven solvatados o rodeados por una capa de moléculas de agua.
La solubilidad implica un equilibrio dinámico, involucrando procesos opuestos de precipitación y disolución. El equilibrio se alcanza cuando estos procesos ocurren a una velocidad constante.
Unidades de solubilidad
Los cuadros y tablas de solubilidad enumeran la solubilidad de varios compuestos, solventes, temperatura y otras condiciones. La solubilidad en términos de una proporción de soluto a solvente. Las unidades de concentración permitidas incluyen molaridad, molalidad, masa por volumen, relación molar, fracción molar, etc.
Factores que afectan la solubilidad
La solubilidad puede verse influida por la presencia de otras especies químicas en una solución, las fases del soluto y el disolvente, la temperatura, la presión, el tamaño de las partículas del soluto y la polaridad.
