7.3: Disolución de Compuestos Iónicos

Última actualización
Guardar como PDF

Page ID: 69755

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

Un compuesto iónico simple, como el cloruro de sodio (NaCl) consiste en un catión de sodio y un anión cloruro. Debido a que estos son iones de carga opuestamente, se sienten fuertemente atraídos entre sí. Esta atracción es inespecífica y el catión de sodio también sería fuertemente atraído por cualquier anión. Cuando un compuesto iónico se disuelve en agua, los cationes y aniones individuales están completamente rodeados por moléculas de agua, pero estas moléculas de agua no están orientadas aleatoriamente. Un catión de sodio en el agua estará rodeado por moléculas de agua orientadas de manera que el extremo negativo del dipolo molecular esté en contacto con el catión de sodio. Asimismo, las aguas que rodean el anión cloruro están orientadas de manera que el extremo positivo del dipolo molecular entre en contacto con el anión.Cuando se disponen así, los polos cargados de las moléculas de agua neutralizan, y así estabilizan las cargas sobre los iones.

La capacidad del agua para interactuar y estabilizar las partículas de carga va mucho más allá de las moléculas de agua que realmente tocan el ion. Rodeando la capa interior de agua hay otra capa de aguas que se orientará para que sus dipolos se unan a los dipolos expuestos desde la concha interna. A medida que las capas posteriores de agua se rodean entre sí, la carga positiva del catión se dispersa o se extiende sobre todo el grupo de moléculas que interactúan. El conglomerado se vuelve entonces efectivamente neutro permitiendo que el ion cargado exista libre en solución, eliminado de su contraión (el cloruro). La colección dinámica de moléculas de agua que rodean un ion en solución se conoce como la cáscara de solvatación y es la capacidad del agua para solvatar y estabilizar iones lo que hace que el agua sea un solvente tan importante, tanto en química como en biología.

Además de los compuestos iónicos, el agua también disolverá y estabilizará la mayoría de las moléculas que son polares, es decir, si poseen un dipolo molecular. El compuesto orgánico, propionato de metilo, contiene un doble enlace carbono-oxígeno altamente polar. El mapa de potencial electrostático en la figura muestra claramente el dipolo molecular resultante y el propionato de metilo es bastante soluble en agua; 6.2 gramos de propionato de metilo se disolverán en 100 mL de agua. La molécula orgánica propano, no posee un dipolo molecular significativo y solo es muy ligeramente soluble en agua.