Pregrado
  1. Química general  1.1. Introducción a la Química  1.2. Estructura atómica  1.2.1. Partículas subatómicas  1.2.2. Modelo Atómico  1.2.3. Números cuánticos  1.2.4. Configuración Electrónica  1.2.5. Tendencias periódicas  1.2.6. Isotopes and their applications  1.3. Enlace químico  1.3.1. Enlace iónico  1.3.2. Enlaces covalentes  1.3.3. Enlace Metálico  1.3.4. Hibridación  1.3.5. Geometría molecular y teoría VSEPR  1.3.6. Polaridad del enlace y momento dipolar  1.4. Estequiometría  1.4.1. Concepto de mol  1.4.2. Fórmula empírica y molecular  1.4.3. Reactante limitante y reactante en exceso  1.4.4. Porcentaje de Rendimiento y Pureza  1.4.5. Cálculo de dilución  1.5. Estados de la materia  1.5.1. Leyes de los Gases  1.5.2. Materia y Fuerzas Intermoleculares  1.5.3. Estructuras Sólidas y Cristalinas  1.5.4. Diagrama de fases  1.5.5. Plasma y fluido supercrítico  1.6. Reacciones químicas  1.6.1. Tipos de Reacciones Químicas  1.6.2. Balanceo de ecuaciones químicas  1.6.3. Reacciones termoquímicas  1.6.4. Perfiles de energía de reacción  1.7. Soluciones y mezclas  1.7.1. Unidades de concentración  1.7.2. Propiedades del síndrome  1.7.3. Solubilidad y Reglas de Solubilidad  1.7.4. La ley de Henry y la ley de Raoult  1.7.5. Coeficiente de partición  1.8. Equilibrio químico  1.8.1. La ley de acción de masas  1.8.2. El principio de Le Chatelier  1.8.3. Cociente de reacción  1.8.4. Para usar esta calculadora en línea para la constante de equilibrio, ingrese la constante de equilibrio (Eq.) y presione el botón de calcular. Aquí es cómo se puede explicar el cálculo de la constante de equilibrio con los valores de entrada dados -> 0.05 = 0.05/0.  1.8.5. Equilibrio ácido-base  1.9. Ácidos y bases  1.9.1. Definiciones de Arrhenius, Brønsted–Lowry y Lewis  1.9.2. pH y pOH  1.9.3. Titulación ácido-base  1.9.4. Solución Buffer  1.9.5. Indicador ácido-base  1.9.6. Polyprotic Acids and Bases  1.10. Electroquímica  1.10.1. reacciones redox  1.10.2. Celdas Galvánicas y Electrolíticas  1.10.3. Ecuación de Nernst  1.10.4. Electrólisis  1.10.5. Leyes de Faraday de la electrólisis  1.11. Termodinámica  1.11.1. Leyes de la Termodinámica  1.11.2. Entalpía, entropía y energía libre de Gibbs  1.11.3. Espontaneidad de las reacciones  1.11.4. Ciclos termodinámicos (Ley de Hess, ciclo de Carnot)  1.12. Cinética  1.12.1. La ley de velocidad y el orden de reacción  1.12.2. Energía de Activación y Catalizador  1.12.3. Teoría de colisiones  1.12.4. Mecanismo de reacción  1.12.5. Teoría del estado de transición
  2. Química orgánica  2.1. Estructura y relaciones  2.1.1. Hibridación en Compuestos de Carbono  2.1.2. Resonancia y aromatización  2.1.3. Orbitales moleculares  2.1.4. Efectos inductivo y mesomérico  2.2. Hidrocarburos  2.2.1. Hidrocarburos  2.2.2. Alqueno  2.2.3. Alquinos  2.2.4. Compuestos aromáticos  2.2.5. Cicloalcanos y Conformación  2.3. Grupo Funcional  2.3.1. Alcoholes y fenoles  2.3.2. Éteres y epóxidos  2.3.3. Aldehídos y cetonas  2.3.4. Ácidos carboxílicos y derivados  2.3.5. Aminas  2.3.6. Ésteres y amidas  2.3.7. Tioles y sulfuros  2.4. Estereoscópico  2.4.1. Isomería en Estereoquímica  2.4.2. Quiralidad y actividad óptica  2.4.3. Análisis estructural  2.4.4. Diastereómeros y Enantiómeros  2.5.1. Reacciones de sustitución  2.5.2. Reacciones de eliminación  2.5.3. Reacciones de adición  2.5.4. Reacciones radicales  2.5.5. Reacciones de reordenamiento  2.5.6. Reacciones Pericíclicas  2.6. Espectroscopía y análisis estructural  2.6.1. Espectroscopía Infrarroja  2.6.2. Espectroscopía por resonancia magnética nuclear  2.6.3. Espectrometría de masas  2.6.4. Espectroscopia UV-visible  2.6.5. Cristalografía de rayos X  2.7. Química de polímeros  2.7.1. Polímeros de Adición y Condensación  2.7.2. Mecanismo de polimerización  2.7.3. Polímero biodegradable  2.7.4. Polímeros conductores e inteligentes
  3. Química inorgánica  3.1. Química de coordinación  3.1.1. Ligandos y compuestos de coordinación  3.1.2. Teoría del campo cristalino  3.1.3. Teoría de Orbitales Moleculares en Compuestos de Coordinación  3.1.4. Distorsión de Jahn–Taylor  3.2. Química del grupo principal  3.2.1. Metales alcalinos y alcalinotérreos  3.2.2. Halógenos y Gases Nobles  3.2.3. Los metales de transición y sus complejos  3.2.4. Lantánidos y Actínidos  3.3. Solid state chemistry  3.3.1. Redes cristalinas y celdas unitarias  3.3.2. Defectos en sólidos  3.3.3. Propiedades eléctricas y magnéticas  3.3.4. Superconductividad  3.4. Química bioinorgánica  3.4.1. Iones metálicos en biología  3.4.2. Reacciones enzimáticas con metales  3.4.3. Intoxicación por metales y desintoxicación  3.4.4. Metaloproteínas y Metaloenzimas
  4. Química física  4.1. Química Cuántica  4.1.1. Dualidad onda-partícula  4.1.2. Ecuación de Schrödinger  4.1.3. Números Cuánticos y Orbitales  4.1.4. Espectroscopía atómica y molecular  4.2. Mecánica estadística  4.2.1. Distribución de Maxwell–Boltzmann  4.2.2. Funciones de partición  4.2.3. Estadísticas de Bose-Einstein y Fermi-Dirac  4.3. Termodinámica química  4.3.1. Energía Libre de Gibbs  4.3.2. Transición de fase  4.3.3. Eficiencia termodinámica  4.4. Química de superficies  4.4.1. Absorción y Catálisis  4.4.2. Coloides y Emulsiones
  5. Química Analítica  5.1. Métodos clásicos  5.1.1. Análisis Gravimétrico  5.1.2. titrímetro  5.2. Métodos instrumentales  5.2.1. Cromatografía  5.2.2. Espectroscopía  5.2.3. Métodos electroanalíticos  5.2.4. Difracción de rayos X
  6. Química Industrial  6.1. Petroquímica  6.2. Principios de ingeniería química  6.3. Química Verde  6.4. Farmacéuticos y Síntesis de Medicamentos
  7. Bioquímica  7.1. Carbohidratos  7.2. Proteínas y enzimas  7.3. Lípidos y membranas  7.4. Ácidos nucleicos  7.5. Metabolismo y Bioenergética  7.6. Cinética enzimática y mecanismo

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Solubilidad y Reglas de Solubilidad


La solubilidad es un concepto importante en química que se relaciona con la capacidad de una sustancia para disolverse en un solvente, formando una solución. Comprender la solubilidad es importante en una variedad de procesos y aplicaciones químicas, como farmacéutica, ciencia ambiental e ingeniería de materiales. Esta lección explorará los fundamentos de la solubilidad, el concepto de soluciones y las reglas de solubilidad que ayudan a predecir si ciertas sustancias se disolverán en otras.

¿Qué es la solubilidad?

La solubilidad se define como la cantidad máxima de soluto que puede disolverse en un volumen dado de solvente a una temperatura y presión especificadas, resultando en una solución saturada. La solubilidad generalmente se expresa en términos de concentración, como gramos de soluto por 100 gramos de solvente o moles de soluto por litro de solución.

Soluciones y sus tipos

Una solución es una mezcla homogénea compuesta de dos o más sustancias. El soluto en una solución es la sustancia que se disuelve, mientras que el solvente es la sustancia que actúa como medio disolvente. Por ejemplo, cuando mezclas azúcar en agua, el azúcar es el soluto y el agua es el solvente, creando una solución de azúcar.

Las soluciones pueden clasificarse según el estado de la materia del solvente:

  • Soluciones gaseosas: Aquí el solvente es un gas, como el aire, que es una solución de oxígeno, nitrógeno y otros gases.
  • Solución líquida: El solvente es un líquido, como el té o el jugo.
  • Solución sólida: El solvente es un sólido, como una aleación como el latón, que es una solución de zinc en cobre.

Representación visual de soluciones

Solvente Soluto

En esta ilustración, el círculo más grande representa las moléculas de solvente, mientras que los círculos más pequeños representan moléculas de soluto dispersas uniformemente por todo el solvente.

Factores que afectan la solubilidad

La solubilidad de una sustancia depende de varios factores:

Naturaleza del soluto y del solvente

La naturaleza química del soluto y del solvente tiene un efecto significativo en la solubilidad. El principio de "semejante disuelve semejante" establece que los solutos polares generalmente se disuelven bien en solventes polares, y los solutos no polares se disuelven en solventes no polares. Por ejemplo, NaCl es muy soluble en agua porque ambos son polares, mientras que el aceite (no polar) no se disuelve en agua.

Temperatura

La temperatura juega un papel importante en la determinación de la solubilidad. Para la mayoría de los solutos sólidos, la solubilidad aumenta con el aumento de la temperatura. Sin embargo, esta no es una regla universal; algunos solutos pueden volverse menos solubles a medida que la temperatura aumenta. Por el contrario, la solubilidad de los gases en los líquidos generalmente disminuye con el aumento de la temperatura.

Presión

La presión afecta principalmente la solubilidad de los gases. Según la Ley de Henry, la solubilidad de un gas en un líquido es directamente proporcional a la presión de ese gas sobre el líquido. Esta es la razón por la cual las bebidas carbonatadas hacen efervescencia; contienen dióxido de carbono disuelto bajo alta presión.

La ley de Henry se puede representar con esta fórmula:

S = kH × P

donde S es la solubilidad, kH es la constante de la ley de Henry y P es la presión parcial del gas.

Reglas de solubilidad

Las reglas de solubilidad son pautas que ayudan a predecir si un compuesto iónico se disolverá en agua. Estas reglas están basadas en observaciones empíricas y proporcionan una referencia rápida para predecir el comportamiento de solubilidad de varios compuestos.

Aquí hay algunas reglas comunes de solubilidad:

Regla 1

  • Los compuestos que contienen iones de metales alcalinos (Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+) y iones de amonio (NH4+) son solubles.

Regla 2

  • Los nitratos (NO3-), bicarbonatos (HCO3-) y cloratos (ClO3-) son usualmente solubles.

Regla 3

  • Los cloruros (Cl -), bromuros (Br -) y yoduros (I -) son solubles, excepto cuando se combinan con plata (Ag+), mercurio (Hg22+) y plomo (Pb2+).

Regla 4

  • Los sulfatos (SO42-) son solubles, con algunas excepciones como el sulfato de bario (BaSO4), el sulfato de plomo (PbSO4) y el sulfato de calcio (CaSO4).

Regla 5

  • Los carbonatos (CO32-), fosfatos (PO43-), cromatos (CrO42-) y sulfuros (S2-) son usualmente insolubles, excepto cuando se combinan con iones de metales alcalinos o el ion de amonio.

Regla 6

  • Los hidróxidos (OH -) son insolubles, con la excepción de aquellos combinados con metales alcalinos y el ion bario (Ba2+).

Aplicaciones prácticas de la solubilidad

El conocimiento de la solubilidad y las reglas de solubilidad es importante en muchas industrias y procesos naturales. Aquí hay algunos ejemplos:

Medicamentos

La solubilidad es un factor importante en el diseño y distribución de fármacos. La eficacia de un medicamento a menudo depende de su capacidad para disolverse en los fluidos corporales. Los medicamentos poco solubles pueden ser difíciles de absorber, lo que reduce su efectividad.

Ciencia ambiental

La solubilidad juega un papel importante en el transporte y distribución de contaminantes. Por ejemplo, la solubilidad de algunos contaminantes en agua puede afectar su movimiento en un ecosistema.

Industria alimentaria

La solubilidad de varios ingredientes afecta el procesamiento y producción de alimentos. Por ejemplo, la solubilidad del azúcar es importante en la producción de bebidas y confitería.

Ejemplo visual de la solubilidad en acción

Agua Sal

En el diagrama anterior, la sal se muestra en un círculo verde. Cuando se añade sal al agua, la sal se disuelve y se dispersa por todo el solvente, formando una solución homogénea.

Conclusión

La solubilidad y las reglas de solubilidad proporcionan una base esencial para entender las reacciones y procesos químicos que ocurren en soluciones. Al saber qué sustancias es probable que se disuelvan unas en otras, los científicos e ingenieros pueden diseñar mejor experimentos, desarrollar nuevos productos y manejar desafíos ambientales.

Ya sea investigando el comportamiento de un compuesto farmacéutico o evaluando los efectos de los contaminantes en la naturaleza, los principios de solubilidad nos ayudan a comprender el comportamiento y las interacciones de las sustancias a nivel molecular. Las leyes de solubilidad sirven como guía para predecir y controlar los resultados de la mezcla de diferentes compuestos, ampliando así nuestra comprensión y aplicación de la química.


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Solubilidad y Reglas de Solubilidad

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