3. Soluciones

¿De qué se trata?

Ponés una cucharada de azúcar en el té y revolvés. Al rato no se ve el sólido. El té está dulce. ¿El azúcar se fue? ¿Se derritió? ¿Dejó de existir?

En el laboratorio pasa algo parecido con una sal de color. El sulfato de cobre es un sólido azul. En agua forma un líquido azul, parejo, sin granitos. Sigue habiendo cobre y agua, pero ya no se distinguen partes.

Esta página responde qué es una solución y qué le pasa a las partículas cuando algo se disuelve. Cuánto soluto hay, en números, va en Concentración. Cuánto se puede disolver como máximo, en Solubilidad.

Ideas clave

Una solución es una mezcla homogénea: una sola fase, dos o más componentes. Lo que se disuelve es el soluto. El que está en mayor cantidad, y disuelve, es el solvente. Si el solvente es agua, la solución es acuosa.

🔍 Lo que vemos (macroscópico)

El azúcar deja de verse y el líquido queda transparente. La sal de mesa hace lo mismo. El aceite en agua no: quedan dos fases, así que eso no es una solución.

No todas las soluciones son un sólido en agua:

Decimos que una solución está diluida si tiene poco soluto en comparación con otra, y concentrada si tiene más. Es una comparación, no un número. “Más dulce” no dice cuántos gramos hay. El caso límite, cuando ya no entra más soluto, se llama saturada: ver: Solubilidad.

⚛️ Lo que pasa con las partículas (submicroscópico)

Al disolver, las partículas del soluto se separan unas de otras y quedan rodeadas por las del solvente. En agua, ese rodeo se llama hidratación. El azúcar no desaparece: sus moléculas están entre las de agua. Por eso el té endulza.

Una idea útil, en este nivel: lo semejante disuelve a lo semejante. Sal y azúcar se llevan bien con el agua. El aceite no forma una solución con el agua: sus partículas no quedan repartidas entre las de agua.

Disolver no es derretir. Derretir es pasar de sólido a líquido por calor, sin necesidad de otro material. El hielo se derrite y sigue siendo agua. El azúcar en el té se disuelve: hay soluto y solvente.

La velocidad de disolución es qué tan rápido desaparece el sólido a la vista. La cambian:

• el tamaño de partícula: más chico, más contacto con el agua, más rápido;
• la agitación: renueva el agua que toca al sólido;
• la temperatura: en la mayoría de los sólidos, el agua caliente disuelve más rápido.

Eso no es lo mismo que la cantidad que se puede disolver. Revolver más fuerte no hace entrar más azúcar si ya no entra más. Solo apura lo que sí puede disolverse.

✏️ Cómo lo escribimos (simbólico)

NaCl (ac) significa cloruro de sodio en solución acuosa. La ecuación de la sal en agua, en este nivel, se escribe así:

$\text{NaCl (s)} \rightarrow \text{Na}^+\text{(ac)} + \text{Cl}^-\text{(ac)}$

El sólido se separa en iones rodeados de agua. No es una fórmula de concentración. La masa se conserva: la masa de la solución es la masa del soluto más la masa del solvente. Que el sólido ya no se vea no le resta masa.

🖼️ [IMAGEN: tres recuadros. 1) Cristal de sal: iones Na+ y Cl− ordenados. 2) Los mismos iones separados, cada uno rodeado de moléculas de agua (hidratación). 3) Aceite y agua: dos zonas, sin iones de aceite repartidos. Rotular soluto, solvente y “no es solución”. Nivel submicroscópico, con una foto del vaso al lado de cada recuadro.]

Vocabulario

Lo que hicimos en el laboratorio

En la actividad prepráctica de soluciones, la Parte 3 pide elegir cómo presentar el soluto antes de preparar la solución. Hay tres opciones:

• trozos grandes;
• partículas pequeñas y parejas;
• polvo extremadamente fino.

Cada grupo elige una y justifica. La elección no es “la más fina siempre gana”. Conviene pensar ventajas e inconvenientes:

• Trozos grandes: se pesan y se manipulan fácil, pero tardan en disolverse y pueden quedar sin disolver si el tiempo es corto.
• Partículas pequeñas y parejas: buen contacto con el agua, se disuelven en un tiempo razonable y todavía se pueden pasar al matraz sin volar.
• Polvo muy fino: se disuelve rápido, pero se pierde al trasvasar, se pega al papel y es más fácil pasarse o inhalarlo.

Esa decisión es sobre velocidad y manejo, no sobre cuánto soluto entra en la solución. La masa que se pesa es la que fija la cantidad, si después se disuelve toda.

Si no se hace la prepráctica, se puede comparar en casa un terrón de azúcar y una cucharada de azúcar suelta en dos vasos con la misma agua tibia. No hace falta probarlos. Se anota el tiempo hasta que no se ve sólido. Eso muestra velocidad, no el máximo que se puede disolver.

Errores frecuentes

Para pensar

1. Un compañero dice que el azúcar “se transformó en agua” porque el vaso quedó transparente. ¿Qué observación, sin probar el té, le mostrarías?
2. ¿Por qué el aceite y el agua no forman una solución, aunque los revuelvas? Usá la idea de partículas.
3. En la prepráctica, un grupo elige polvo finísimo “porque así entra más soluto”. ¿Qué confusión hay en esa justificación?
4. La gaseosa fría tiene burbujas chicas. Al dejarla al sol, se ven más burbujas. ¿Eso habla de un sólido que se disuelve, o de un gas que deja de quedarse en el líquido?
5. Si pesás 5 g de sal y 100 g de agua, y la sal se disuelve toda, ¿qué masa esperás en el vaso? ¿Qué cambiaría si parte de la sal queda en el fondo?

Autoevaluación

1. Una solución es:

• a) Cualquier mezcla.
• b) Una mezcla homogénea.
• c) Un cambio de estado.
• d) Una sustancia pura.

2. En el agua de mar, el solvente es:

• a) La sal, porque es lo que le da el gusto.
• b) El agua, que está en mayor cantidad y disuelve a las sales.
• c) La arena de la costa.
• d) El aire disuelto.

3. Verdadero o falso: “Agitar aumenta la solubilidad”. Justificá con la diferencia entre velocidad y cantidad.

4. Completá: cuando las partículas de soluto quedan rodeadas de agua, el proceso se llama ________.

5. ¿Cuál de estos sistemas es una solución?

• a) Agua con arena.
• b) Aceite y vinagre sin emulsionar.
• c) Bronce.
• d) Granito.

6. Pesás 2,0 g de sulfato de cobre y 98,0 g de agua. Se disuelve todo. La masa de la solución es:

• a) 96,0 g, porque el sólido “se pierde”.
• b) 98,0 g, porque el solvente es lo que queda.
• c) 100,0 g.
• d) No se puede saber si el color cambió.

7. Un grupo elige trozos grandes de soluto. Una ventaja y un inconveniente son:

8. “El hielo se disolvió en el vaso.” Corregí la frase.

Resumen en 5 líneas

Una solución es una mezcla homogénea de soluto y solvente. Al disolver, las partículas del soluto se separan y quedan rodeadas por las del solvente. Disolver no es derretir ni hacer desaparecer. Revolver, moler y calentar cambian la velocidad, no por sí solos la cantidad máxima. La masa de la solución es la suma de las masas.

Para seguir

Ahora sí, los números: cuánto soluto hay en cada porción de solución. Seguí en Concentración: cuánto soluto hay en la solución.

Notas para el docente (no publicar)

• Fuentes: Diseño Curricular NES (caracterización de soluciones; modelo de partículas). Actividad prepráctica, Parte 3, reconstruida desde el prompt (trozos grandes, partículas pequeñas y uniformes, polvo fino). No estaba el registro del grupo: no se inventa qué opción eligieron.
• No se incluyen unidades de concentración, curvas ni molaridad. “Diluida / concentrada” queda cualitativo, con enlace a saturada en 06.
• “Lo semejante disuelve a lo semejante” está en nivel cualitativo, sin polaridad ni uniones.
• Conservación de la masa: conviene pesarlo en la prepráctica si hay balanza, porque el error “desaparece” es muy estable.