4.1: Introducción a los Solventes

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En un sentido muy general, los solventes son una clase de compuestos químicos que permiten que ocurra la química. El concepto de disolvente tiene ramificaciones significativas porque sirven como matriz, medio o portador para solutos. Son necesarios en una serie de procesos, reacciones y sistemas. Tendemos a pensar en una sustancia como el “agua” como un solvente universal porque es muy útil en tantas disciplinas. El agua limpia todo, permite que ocurran reacciones bioquímicas, se utiliza en pinturas, recubrimientos y películas, permite que se produzca la cocción (o de lo contrario todo se incendiaría) y proporciona lubricación y facilidad de movimiento para muchos dispositivos.

Curiosamente, en el mundo empresarial, la palabra “solvente” tiene otro significado: Un estado de solidez financiera caracterizado por la capacidad de una entidad para cumplir con sus obligaciones monetarias cuando vencen. Esta última definición sí se aplica en cierto sentido al concepto solvente que estamos asolando en este capítulo. Un solvente ($olvent) lleva materiales para una reacción o función específica en el mismo sentido que solvente desde un sentido financiero lleva financiamiento/dinero para cumplir con sus obligaciones. Así, usando una analogía:

Solvente: Soluto:: $olvent: Dinero

Químicamente, un disolvente disolverá o “solvatará” un soluto. ¿Qué significa eso? Significa que las moléculas de disolvente rodearán al soluto de tal manera que se forme una solución; es decir, se genera un sistema homogéneo en el que el soluto forma parte de/indistinguible de la red de disolventes. Un concepto soluto/solución se puede visualizar en la siguiente figura:

Fig 4-1.PNG — Figura$\PageIndex{1}$: Se muestra un representatino simplificado de cómo un disolvente como el agua puede “encapsular” o hacer que un soluto entre en solución (o sea lavado). https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Sodium_chloride_dissolution.jpg

Solubilidad

La capacidad de un compuesto para disolverse en algún otro compuesto (probablemente diferente) se denomina “solubilidad”. La miscibilidad es otro término que caracteriza la facilidad del compuesto A para disolverse en el compuesto B. Cuando los dos compuestos pueden disolverse completamente o combinarse para formar una solución homogénea, se dice que los dos líquidos son miscibles. Dos que nunca pueden mezclarse lo suficientemente bien como para formar una solución se llaman inmiscibles.

Todas las soluciones tienen una entropía positiva de mezcla, mientras que las interacciones entre diferentes compuestos pueden o no ser favorecidas energéticamente. Si las interacciones son desfavorables, entonces la energía libre disminuye al aumentar la concentración de soluto. La pérdida de energía puede en algún momento superar la ganancia de entropía, y no se puede disolver más soluto, esta es una solución de condición en la que se dice que la solución está saturada. Esta condición puede cambiar con diferentes factores ambientales, como la temperatura, presión y pureza del sistema. Una solución supersaturada se puede preparar elevando la solubilidad (por ejemplo, aumentando la temperatura) para disolver más soluto, y luego bajándolo por enfriamiento. Sin embargo, la mayoría de los gases y varios compuestos presentan solubilidades que tienden a disminuir con las temperaturas elevadas. La solubilidad de los líquidos en líquidos, sin embargo, es menos sensible a la temperatura que los sólidos o gases.