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11: Las soluciones y los coloides

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En este capítulo, consideraremos la naturaleza de las soluciones y examinaremos los factores que determinan si se formará una solución y qué propiedades tendrá. Además, discutiremos los coloides, sistemas que se asemejan a soluciones, pero consisten en dispersiones de partículas algo más grandes que las moléculas o iones ordinarios.

• 11.0 Preludio a las soluciones y los coloides
Las soluciones son cruciales para los procesos que sostienen la vida y para muchos otros procesos que involucran reacciones químicas. En este capítulo, consideraremos la naturaleza de las soluciones y examinaremos los factores que determinan si se formará una solución y qué propiedades tendrá. Además, discutiremos los coloides, sistemas que se asemejan a soluciones, pero consisten en dispersiones de partículas algo más grandes que las moléculas o iones ordinarios.
• 11.1: El proceso de la disolución
Se forma una solución cuando dos o más sustancias se combinan físicamente para producir una mezcla que es homogénea a nivel molecular. El solvente es el componente más concentrado y determina el estado físico de la solución. Los solutos son componentes presentes en concentraciones menores que la del solvente. Las soluciones se pueden formar endotérmicamente o exotérmicamente, dependiendo de las magnitudes relativas de las fuerzas de atracción intermoleculares del soluto y el disolvente.
• 11.2: Los electrolitos
Las sustancias que se disuelven en el agua para producir iones llamados electrolitos. Los electrolitos pueden ser compuestos covalentes que reaccionan químicamente con el agua para producir iones (por ejemplo, ácidos y bases), o pueden ser compuestos iónicos que se disocian para producir sus cationes y aniones constituyentes, cuando se disuelven. La disolución de un compuesto iónico se ve facilitada por las atracciones ion-dipolo entre los iones del compuesto y las moléculas de agua polar.
La medida en que una sustancia se disolverá en otra se determina por varios factores, incluidos los tipos y las fuerzas relativas de las fuerzas de atracción intermoleculares que pueden existir entre los átomos, iones o moléculas de las sustancias. Esta tendencia a disolverse se cuantifica como la solubilidad de la sustancia, su concentración máxima en una solución en equilibrio bajo condiciones específicas. Una solución saturada contiene soluto a una concentración igual a su solubilidad.
Las propiedades de una solución que dependen solo de la concentración de partículas de soluto se llaman las propiedades coligativas. Incluyen cambios en la presión de vapor, el punto de ebullición y el punto de congelación del solvente en la solución. Las magnitudes de estas propiedades dependen solo de la concentración total de las partículas de soluto en solución, no del tipo de partículas. La concentración total de partículas de soluto en una solución también determina su presión osmótica.
• 11.5: Los coloides
Los coloides son mezclas en las que una o más sustancias se dispersan como partículas sólidas relativamente grandes o gotas líquidas en un medio sólido, líquido o gaseoso. Las partículas de un coloide permanecen dispersas y no se depositan debido a la gravedad, y a veces están cargadas eléctricamente. Los coloides se encuentran en la naturaleza y están involucrados en muchas aplicaciones tecnológicas.
• 11.6: Soluciones y coloides (Ejercicios)
Estos son ejercicios de tarea para acompañar el Mapa de texto creado para "Química" por OpenStax. Se pueden encontrar bancos de preguntas de química general complementaria para otros mapas de texto y se puede acceder aquí. Además de estas preguntas disponibles públicamente, el acceso al banco privado de problemas para su uso en exámenes y tareas está disponible para los profesores solo de manera individual; comuníquese con Delmar Larsen para obtener una cuenta con permiso de acceso.

Imagen en miniatura: solución roja del Nilo. Uso de la imagen con permiso (CC BY-SA 3.0; Armin Kübelbeck).