químicasolucionsmesclessolubilitatconceptes bàsics de laboratori
Solut vs Dissolvent
Aquesta comparació aclareix les diferents funcions dels soluts i els dissolvents dins d'una solució. Examina com les substàncies interactuen a nivell molecular, els factors que influeixen en la solubilitat i com la proporció d'aquests components determina la concentració tant en mescles líquides com sòlides.
Destacats
El dissolvent és gairebé sempre el component en concentració més alta.
L'aigua es coneix com el "dissolvent universal" per la seva capacitat de dissoldre més substàncies que qualsevol altre líquid.
Els soluts poden augmentar el punt d'ebullició i disminuir el punt de congelació d'un dissolvent.
Una solució és homogènia, és a dir, el solut i el dissolvent no es poden distingir a simple vista.
Què és Solut?
La substància que es dissol en una solució, normalment present en una quantitat més petita.
Rol: Pateix dissolució
Quantitat: Component minoritari
Estat: Pot ser sòlid, líquid o gasós
Punt d'ebullició: Normalment més alt que el del dissolvent
Exemple: Sal a l'aigua de mar
Què és Dissolvent?
El medi dissolvent en una solució, normalment el component present en el volum més gran.
Funció: Dissol el solut
Quantitat: Component majoritari
Estat: Determina la fase de la solució
Punt d'ebullició: Normalment inferior al del solut
Exemple: Aigua en aigua de mar
Taula comparativa
Funcionalitat
Solut
Dissolvent
Funció primària
Ser dissolt
Fent la dissolució
Quantitat relativa
quantitat més petita
Quantitat més gran
Estat físic
Pot canviar (per exemple, de sòlid a aquós)
Normalment roman igual
Impacte de la concentració
Determina la força/molaritat
Actua com a base de volum
Punt d'ebullició
Alt (soluts no volàtils)
Inferior (en relació amb el solut)
Interacció molecular
Les partícules es separen
Les partícules envolten les partícules de solut
Comparació detallada
El mecanisme de dissolució
La dissolució es produeix quan les forces atractives entre les partícules de dissolvent i de solut són més fortes que les forces que mantenen unit el solut. Les molècules de dissolvent envolten les partícules individuals de solut (un procés conegut com a solvatació), atraient-les eficaçment cap a la major part del líquid fins que es distribueixen uniformement.
Determinació de fase
El dissolvent generalment determina l'estat físic final de la solució. Si dissoleu un gas (solut) en un líquid (dissolvent), la solució resultant continua sent líquida. Tanmateix, en casos especialitzats com els aliatges metàl·lics, tant el solut com el dissolvent són sòlids, però el component en concentració més alta encara es defineix tècnicament com a dissolvent.
Concentració i saturació
La relació entre aquests dos components defineix la concentració d'una mescla. Una solució "saturada" es produeix quan el dissolvent ha dissolt la màxima quantitat possible de solut a una temperatura específica. Afegir més solut a un dissolvent saturat farà que el material addicional s'assenti al fons com a precipitat.
Polaritat i la regla de "el semblant dissol el semblant"
La capacitat d'un dissolvent per dissoldre un solut depèn en gran mesura de la seva polaritat química. Els dissolvents polars, com l'aigua, són excel·lents per dissoldre soluts polars com la sal o el sucre. Els dissolvents no polars, com l'hexà o l'oli, són necessaris per dissoldre soluts no polars com la cera o el greix, ja que les forces intermoleculars han de ser compatibles.
Avantatges i Inconvenients
Solut
Avantatges
+Afegeix propietats funcionals
+Determina el valor nutricional
+Permet reaccions químiques
+Mesurable per precisió
Consumit
−Pot assolir límits de saturació
−Pot precipitar.
−Sovint és més difícil de recuperar
−Pot ser tòxic en excés
Dissolvent
Avantatges
+Facilita el moviment de partícules
+Controla la temperatura de reacció
+Medi portador versàtil
+Reutilitzable després de l'evaporació
Consumit
−Pot ser inflamable (orgànic)
−Pot ser perjudicial per al medi ambient
−Es requereixen grans volums
−Específic per a certes polaritats
Conceptes errònies habituals
Mite
Un dissolvent sempre ha de ser un líquid.
Realitat
Els dissolvents poden ser sòlids o gasos. Per exemple, en l'aire, el nitrogen actua com a dissolvent gasós per a l'oxigen i altres gasos, mentre que en el llautó, el coure actua com a dissolvent sòlid per al zinc.
Mite
Els soluts desapareixen quan es dissolen.
Realitat
Els soluts no s'esvaeixen; es descomponen en molècules o ions individuals que són massa petits per veure'ls. La massa de la solució és la suma de la massa del solut i del dissolvent.
Mite
Remenar augmenta la quantitat de solut que es pot dissoldre.
Realitat
Remenar només augmenta la velocitat de dissolució. La quantitat màxima de solut que pot contenir un dissolvent ve determinada per la temperatura i la naturalesa de les substàncies, no per la rapidesa amb què es remena.
Mite
L'aigua ho dissol tot.
Realitat
Tot i que l'aigua és un dissolvent potent, no pot dissoldre substàncies no polars com l'oli, el plàstic o molts minerals. Aquestes requereixen dissolvents orgànics no polars per trencar els seus enllaços intermoleculars.
Preguntes freqüents
Com es pot saber quin és el dissolvent si hi ha dos líquids?
Si barregeu dos líquids, com ara 20 ml d'etanol i 80 ml d'aigua, el líquid amb el volum més gran (aigua) és el dissolvent. Si estan en quantitats iguals, la substància que s'utilitza més habitualment com a medi en aquest context específic normalment s'anomena dissolvent.
Què és un "solvent universal"?
L'aigua sovint s'anomena el dissolvent universal perquè la seva naturalesa polar li permet dissoldre una varietat més àmplia de substàncies (sals, sucres, àcids, gasos) que qualsevol altre líquid conegut. Aquesta propietat és vital per a la vida, ja que permet que la sang i els fluids cel·lulars transportin nutrients.
La temperatura afecta el solut o el dissolvent?
La temperatura afecta l'energia cinètica de les molècules del dissolvent. Per a la majoria de soluts sòlids, augmentar la temperatura permet que el dissolvent es mogui més ràpidament i descompongui el solut de manera més eficaç, augmentant la solubilitat. Per als soluts gasosos, però, augmentar la temperatura en realitat disminueix la solubilitat.
Què passa quan una solució es torna "sobresaturada"?
Una solució sobresaturada conté més solut dissolt que el que normalment contindria el dissolvent a aquesta temperatura. Això s'aconsegueix dissolent el solut a alta temperatura i refredant-lo molt lentament. Aquestes solucions són inestables i cristal·litzaran si s'hi afegeix un únic "cristall sembra".
Quina diferència hi ha entre un solut i un precipitat?
Un solut és la substància que està actualment dissolta i invisible a la solució. Un precipitat és el sòlid que es forma i cau de la solució quan el dissolvent ja no pot retenir el solut o quan una reacció química crea un producte insoluble.
Pot un dissolvent tenir diversos soluts?
Sí, un sol dissolvent pot dissoldre molts soluts diferents simultàniament. L'aigua de mar n'és un exemple perfecte, on l'aigua és el dissolvent de diverses sals, oxigen gasós, diòxid de carboni i diversos minerals alhora.
El solut és sempre la part sòlida d'una mescla?
No necessàriament. En una beguda carbonatada, el solut és un gas (diòxid de carboni). En el vinagre, el solut és un líquid (àcid acètic). La designació depèn de la quantitat i de la substància que es dispersa, no del seu estat original de la matèria.
Quin paper juga la superfície per a un solut?
Augmentar la superfície d'un solut sòlid (triturant-lo fins a convertir-lo en pols) permet que més molècules de dissolvent entrin en contacte amb el solut alhora. Això augmenta significativament la velocitat de dissolució, tot i que no canvia la quantitat total que es pot dissoldre.
Veredicte
Identifica el "solut" com el material que estàs afegint o vols que desaparegui en una mescla, i el "dissolvent" com el líquid o medi que estàs utilitzant per mantenir-lo. En la majoria de la química biològica i aquosa, l'aigua actua com a dissolvent universal per a una àmplia gamma de soluts que sustenten la vida.