¿Cómo saber cuál es más soluble?

¿Cómo determinar la solubilidad relativa de las sustancias?

La solubilidad de una sustancia es una medida de su capacidad para disolverse en un determinado disolvente. Cuanto mayor sea la solubilidad, más sustancia puede disolverse en el disolvente. Hay varios factores que afectan la solubilidad, como la naturaleza del soluto y el disolvente, la temperatura y la presencia de otros iones.

Constante del producto de solubilidad (Kps)

Una forma de comparar la solubilidad de diferentes sustancias es utilizar la constante del producto de solubilidad (Kps). El Kps es un valor numérico que indica la concentración de iones en una solución saturada del soluto. Una solución saturada contiene la máxima cantidad de soluto que puede disolverse en el disolvente a una temperatura determinada.

Cuanto mayor sea el Kps, más iones se disuelven en la solución y mayor será la solubilidad de la sustancia. Por ejemplo, el Kps del cloruro de sodio (NaCl) es 1,86 x 10^-10, lo que indica que la concentración de iones de sodio y cloruro en una solución saturada de NaCl es muy baja. Esto significa que el NaCl es poco soluble en agua.

Solubilidad molar

Si las sustancias tienen diferentes números de iones en su fórmula, es necesario calcular la solubilidad molar para comparar con precisión sus solubilidades. La solubilidad molar es la cantidad de moles de soluto que se disuelven en un litro de disolvente.

La solubilidad molar se puede calcular utilizando la siguiente fórmula:

Solubilidad molar = (Kps)^(1/n)

donde n es el número de iones en la fórmula del soluto.

Por ejemplo, el Kps del sulfato de calcio (CaSO4) es 2,4 x 10^-5. La solubilidad molar del CaSO4 se puede calcular de la siguiente manera:

Solubilidad molar = (2,4 x 10^-5)^(1/2) = 4,9 x 10^-3 M

Esto significa que la solubilidad molar del CaSO4 es 4,9 x 10^-3 moles por litro. Comparando la solubilidad molar con la del NaCl (2,9 x 10^-2 M), podemos concluir que el CaSO4 es menos soluble que el NaCl en agua.

Efecto de la temperatura

La temperatura también afecta la solubilidad. Generalmente, la solubilidad de los sólidos aumenta con la temperatura. Esto se debe a que las moléculas de disolvente tienen más energía a altas temperaturas y pueden romper los enlaces entre las moléculas de soluto más fácilmente.

Sin embargo, la solubilidad de los gases disminuye con la temperatura. Esto se debe a que a medida que la temperatura aumenta, las moléculas de gas tienen más energía y escapan más fácilmente de la solución.

Efecto del ion común

La presencia de un ion común en la solución puede disminuir la solubilidad de un soluto. Esto se conoce como el efecto del ion común. El efecto del ion común se produce porque los iones comunes compiten por los mismos sitios de solvatación en el disolvente. Cuantos más iones comunes estén presentes en la solución, menos iones del soluto podrán disolverse.

El efecto del ion común se puede utilizar para precipitar un soluto de una solución. Por ejemplo, si se añade una solución de nitrato de plata (AgNO3) a una solución de cloruro de sodio (NaCl), se formará un precipitado de cloruro de plata (AgCl). Esto se debe a que los iones de plata y cloruro son iones comunes y compiten por los mismos sitios de solvatación en el agua. Como resultado, menos iones de plata y cloruro pueden disolverse en la solución y el cloruro de plata precipita fuera de la solución.