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3.2 DISOLUCIONES Una disolución se puede definir como una combinación homogénea de varios componentes, con composición varia- ble. El concepto de disolución se diferencia de otros relacio- nados, como mezclas, compuestos, suspensiones, dispersio- nes y emulsiones. Así, una mezcla es un sistema heterogéneo de composición variable, que está formado por dos o más porciones diferentes, separadas por superficies netas, que definen la separación brusca de sus propiedades respectivas. Cada porción homogénea que constituye una mezcla se denomina fase. Una fase es un material homogéneo, unifor- me en toda su extensión, no sólo en su composición química, sino también en su estado físico (p. ej., la mezcla de agua y arena está constituida por dos fases). También podemos diferenciar las disoluciones de los compuestos, que presentan una naturaleza homogénea, pero cuya composición es invariable. Una suspensión se puede definir como una mezcla hete- rogénea que puede separarse fácilmente por filtración; en ella, el tamaño de las partículas es grande, de forma que puede sedimentar con mucha facilidad. Por el contrario, una verdadera disolución no sedimenta, ni siquiera mediante fuerzas centrífugas. Entre ambos extremos existen sistemas en los que las partículas son tan pequeñas que pasan a través de todos los filtros corrientes, son invisibles al microscopio óptico y no se depositan después de un largo reposo, pudiendo sedimentar tras ultracentrifugación. Estas pseudodisoluciones se deno- minan dispersiones o disoluciones coloidales y se definen como sistemas heterogéneos sin separación de fases. Si las fases de una dispersión coloidal son líquidas, esa dispersión recibe el nombre de emulsión. Los componentes de una disolución suelen denominarse soluto y disolvente. Soluto es la sustancia que se disuelve y constituye la denominada fase discontinua de la disolución. Disolvente es el medio en el que se disuelve el soluto y cons- tituye la fase continua. En el caso común de disoluciones de sólidos en líquidos, el soluto es el sólido y el disolvente es el líquido. Sin embargo, la ambigüedad puede aparecer cuando se trata de disoluciones con componentes líquidos y gaseo- sos. En general, en estos casos se denomina disolvente al componente presente en mayor proporción. Además, las disoluciones pueden clasificarse según el número de compo- nentes que las integran; así, puede hablarse de disoluciones binarias, ternarias, cuaternarias, etcétera. 3.2.1 Expresiones de la concentración Para expresar la composición de una disolución es necesario referirse a la concentración relativa de sus componentes. De forma general y poco precisa, si la concentración de soluto es baja, hablaremos de disolución diluida; si es alta, de disolu- ción concentrada y, si se encuentra en el límite de solubilidad, la denominaremos disolución saturada. No obstante, para definir correctamente la concentración de una disolución, debemos recurrir a alguna de las siguientes expresiones: a) Expresiones en forma de porcentaje 1. Tanto por ciento en peso: unidades de peso de soluto en 100 unidades de peso de disolución (p. ej., una disolución al 5% en peso implicaría que existen 5 g de soluto en 100 g de disolución). 2. Tanto por ciento en volumen: unidades de volumen de soluto en 100 unidades de volumen de disolu- ción (p. ej., una disolución al 5% en volumen impli- caría que existen 5 mL de soluto en 100 mL de disolución). 3. Tanto por ciento en peso/volumen: unidades de peso de soluto en 100 unidades de volumen de disolución (p. ej., una disolución al 5% en peso/volumen implicaría que existen 5 g de soluto en 100 mL de disolución). En general, si la con- centración de una disolución se menciona en tanto por ciento escuetamente, sin aludir a unidades de peso o volumen, se considera un porcentaje peso/volumen. b) Expresiones en forma absoluta Existen muchos tipos. Los más utilizados son: el número de gramos por litro de disolución (g/L); el número de miligramos por mililitro de disolución (mg/mL), equivalente a la anterior; o las expresiones volumen:volumen, que indican la proporción de volu- men de cada componente puro que integra una disolu- ción. En la práctica sanitaria, quizás la más utilizada es la que refleja el número de gramos o miligramos existentes en 100 mL de disolución (g/100 mL o mg/100mL). c) Expresiones químicas 1. Molaridad (M): número de moles de soluto exis- tentes en un litro de disolución. 2. Molalidad (m): número de moles de soluto exis- tentes en un kilogramo de disolvente. 3. Normalidad (N): número de equivalentes-gramo de soluto existentes en un litro de disolución. 4. Fracción molar (X): número de moles de un com- ponente de la disolución, con respecto al número total de moles de todos los componentes que inte- gran la disolución. Un protagonis ta excepcional: el agua | 33 03 Capitulo 03 8/4/05 09:40 Página 33 BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR (...) CONTENIDO PARTE I: ESTRUCTURA Y METABOLISMO SECCIÓN I: EL ESCENARIO BIOQUÍMICO 3. UN PROTAGONISTA EXCEPCIONAL: EL AGUA 3.2 DISOLUCIONES
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