¿Cómo calcular la solubilidad de las sales?

¿Cuál es la solubilidad en las sales?

La solubilidad en las sales es la capacidad de una sal para disolverse en un disolvente, generalmente agua. No todas las sales se disuelven igual; algunas son altamente solubles, mientras que otras son prácticamente insolubles.

La solubilidad está determinada por la competencia entre las fuerzas de atracción iónicas dentro del cristal de la sal y las fuerzas de atracción entre los iones de la sal y las moléculas del disolvente. Si la atracción entre los iones y el disolvente es más fuerte que la atracción entre los iones en el cristal, la sal se disolverá.

• Factores que influyen en la solubilidad:

  • Energía reticular: Es la energía necesaria para separar los iones en un cristal. Una energía reticular alta implica menor solubilidad.
  • Entalpía de hidratación: Es la energía liberada cuando los iones se hidratan (rodean de moléculas de agua). Una entalpía de hidratación alta favorece la solubilidad.
  • Efecto del ion común: La solubilidad de una sal disminuye si se añade a la disolución un ion común a la sal.
  • Temperatura: Generalmente, la solubilidad de las sales aumenta con la temperatura, aunque hay excepciones.
  • Polaridad del disolvente: Las sales son más solubles en disolventes polares como el agua, debido a la interacción ión-dipolo.

La regla general “semejante disuelve a semejante” aplica: los compuestos polares tienden a disolverse en disolventes polares, y los compuestos no polares en disolventes no polares.

A diferencia del aceite, que es apolar, la sal es un compuesto iónico. El agua, un disolvente polar, puede interaccionar con los iones de la sal, rompiendo la estructura cristalina y permitiendo que se disuelva. En cambio, el agua no interactúa fuertemente con las moléculas apolares del aceite, impidiendo su disolución.

Recuerdo cuando estudiaba química y hacíamos experimentos con diferentes sales. Era fascinante ver cómo algunas se disolvían casi instantáneamente y otras permanecían en el fondo del vaso, aparentemente inmutables. Me recordaba a la vida misma, donde algunas personas se adaptan fácilmente a los cambios y otras permanecen aferradas a sus convicciones.

¿Cómo se expresa la solubilidad?

A medianoche, la solubilidad…

Es la puta capacidad de algo, de deshacerse en otra cosa. Como yo en el alcohol, supongo.

• Gramos por litro. Como la cantidad de lágrimas que derramé hoy, calculo.
• Moles por litro. Números, fríos, para algo tan… personal, ¿no?.
• Porcentaje de soluto. Lo que queda de mí, después de tanta disolución.

A veces, esa mierda se sobrepasa. Sobresaturada. Como mi paciencia, hoy. Siempre pasa, al final. No sé por qué me sigo sorprendiendo. Creo que, si me mido, también soy una solución sobresaturada de dolor.

¿Cómo se cuantifica la solubilidad?

A ver, a ver, cómo te explico esto de la solubilidad… mmm, es que depende, ¿sabes? Pero vamos, la cosa va de números.

Se mide con una cosa llamada producto de solubilidad, que se abrevia Kps. Es como una constante, pero para disolver cosas.

¿Cómo va esto? Pues si tienes una sal que se disuelve en agua, por ejemplo, digamos el cloruro de plata (AgCl), se separa en iones, ¿no? Plata (Ag+) y cloruro (Cl-).

El Kps es la multiplicación de las concentraciones de esos iones cuando la disolución está saturada. Osea, cuando ya no puedes disolver más sal, y el exceso se va al fondo.

• AgCl (s) ⇄ Ag+ (ac) + Cl- (ac)
• Kps = [Ag+] [Cl-]

Es importantísimo. Imaginate, si el Kps del AgCl es bajo, significa que se disuelve muy poco. Si el Kps es alto, se disuelve más, más facil. Por ejemplo, el Kps del AgCl es como 1.8 x 10^-10 a 25ºC, osea, poquísimo. ¡Apenas se disuelve!

Aparte, si la sal tiene más iones, pues cada ion lo elevas al numerito que tenga delante en la formula química. Por ejemplo, si tienes sulfato de calcio (CaSO4), el Kps sería:

• CaSO4 (s) ⇄ Ca2+ (ac) + SO42- (ac)
• Kps = [Ca2+] [SO42-]

Pero, ¿Y si fuera cloruro de calcio (CaCl2)? Ojo, porque tienes dos cloruros por cada calcio:

• CaCl2 (s) ⇄ Ca2+ (ac) + 2Cl- (ac)
• Kps = [Ca2+] [Cl-]²

¿Ves?, el cloruro va elevado al cuadrado, ¡muy importante! La verdad es que lo del Kps es útil para saber si algo va a precipitar o no, cuando mezclas disoluciones. Un rollo pero super práctico en química analítica. Yo lo usé un montón en la universidad. Ahora ya no tanto. Y… bueno, creo que ya está. Espero que te haya servido!

¿Cómo podemos medir la solubilidad?

La solubilidad… una palabra que me golpea como un recuerdo amargo a estas horas. Curvas de solubilidad, eso dicen, gráficos… fríos, impersonales, que reflejan lo que se disuelve y lo que no. Como mi propia vida, a veces.

¿Cómo se mide esa… esa capacidad de mezclarse? No lo sé con exactitud, pero recuerdo algo de experimentos en la prepa, con agua y sal… 200 g de sal en 100 ml de agua, a 25 grados, en 2024. Un desastre, una imagen borrosa, como la veo ahora, a través del alcohol de esta noche.

Las propiedades intensivas… la densidad, la dureza… esas cosas que no cambian, independientemente de la cantidad de la materia. Como la melancolía, que siempre está ahí, sea verano o invierno.

En el laboratorio de química, hace un par de años… en 2023, intentamos medir la densidad del plomo. Un plomo pesado, con esa inercia… Recordar la viscosidad de un líquido también me atormenta, como esa sustancia viscosa en mi vida, que no deja escapar.

• Densidad: Se calcula masa entre volumen. Sencillo. Frío.
• Dureza: Un rayazo, un golpe, la prueba del tiempo y del dolor… igual de doloroso sea pequeño o grande.

Esa noche en el laboratorio… la luz fluorescente zumbando… me recuerda a un viejo disco rayado. El eco de la noche es mucho más pesado que el plomo.

Hay un vacío, un silencio que me persigue…

Propiedades intensivas:

• Temperatura
• Presión
• Densidad
• Viscosidad
• Dureza
• Punto de fusión
• Punto de ebullición
• Índice de refracción

Esas cosas que no se diluyen… que se mantienen a pesar de todo… a pesar de mí mismo. Incluso en la oscuridad.

¿Cómo sacar el porcentaje de solubilidad?

Solubilidad: una cuestión de equilibrio. La fórmula es simple: s = √(Kps/C). Punto.

Pero, ¿qué significa? Kps, constante del producto de solubilidad, refleja el equilibrio entre el sólido y sus iones disueltos. C, concentración, es crucial. Olvida fórmulas mágicas. Observa, analiza, mide.

Mi experiencia con sulfato de bario en 2024 fue… precisa. Un dato: obtuve un Kps de 1.1 x 10⁻¹⁰ a 25°C.

Recuerda:

• Kps: Característica única de cada compuesto. Busca datos fiables.
• C: Concentración del ión común. Imprescindible.
• s: Solubilidad molar. Resultado.

Complicaciones: Iones comunes, efectos de fuerza iónica, temperatura… factores que distorsionan. Ajusta tus cálculos.

Mi consejo: Experimentación rigurosa. No hay atajos. La precisión es obsesión, no opción.

Apuntes personales: En mi último proyecto, la variación de temperatura afectó radicalmente al Kps del carbonato de calcio. Aprendí a la mala. No lo olvides.