Page 553 - Quimica - Undécima Edición

12.2 Enfoque molecular del proceso de disolución 523

disolución hay un incremento de aleatoriedad o desorden. En estado puro, el disolvente y
el soluto poseen cierto grado de orden, que se caracteriza por la disposición más o menos
regular de átomos, moléculas o iones en el espacio tridimensional. Gran parte de este
orden se destruye cuando el soluto se disuelve en el disolvente (vea la fi gura 12.2). Por
lo tanto, el proceso de disolución es acompañado por aumento del desorden. Este aumen-
to es en el desorden del sistema, lo que favorece la solubilidad de una sustancia, incluso
si el proceso de disolución es endotérmico.
La solubilidad es una medida de la cantidad de soluto que se disolverá en cierto di- Animación
solvente a una temperatura específi ca. El dicho “lo semejante disuelve a lo semejante” es Disolución de un compuesto
iónico y un covalente
de gran ayuda para predecir la solubilidad de una sustancia en determinado disolvente.
Esta expresión signifi ca que es probable que dos sustancias cuyas fuerzas intermoleculares
son del mismo tipo y magnitud sean solubles entre sí. Por ejemplo, tanto el tetracloruro
de carbono (CCl 4 ) como el benceno (C 6 H 6 ) son líquidos no polares. Las únicas fuerzas
intermoleculares presentes en estas sustancias son las fuerzas de dispersión (vea la sección
11.2). Cuando se mezclan estos dos líquidos, rápidamente se disuelven uno en otro, porque
las fuerzas de atracción entre las moléculas de CCl 4 y de C 6 H 6 son parecidas en magnitud
a las fuerzas que se dan entre las moléculas de CCl 4 y entre las moléculas de C 6 H 6 . Se
dice que dos líquidos son miscibles si son completamente solubles entre sí en todas pro-
porciones. Los alcoholes, como el metanol , el etanol y el 1,2-etilenglicol son miscibles
con agua porque forman enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua:
H H H H H CH 3 OH
A A A A A
HOCOOOH HOCOCOOOH HOOOCOCOOOH
A A A A A
H H H H H
metanol etanol 1,2-etilenglicol

Cuando el cloruro de sodio se disuelve en agua, los iones se estabilizan en disolución
por la hidratación, que implica interacciones ion-dipolo. En general, podemos predecir que
C 2 H 5 OH
los compuestos iónicos serán mucho más solubles en disolventes polares, como agua,
amoniaco líquido y fl uoruro de hidrógeno líquido, que en disolventes no polares, como
benceno y tetracloruro de carbono. Debido a que las moléculas de los disolventes no
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polares carecen de un momento dipolar, no pueden solvatar los iones Na y Cl .
(Solvatación es el proceso mediante el cual un ion o una molécula se rodea por molécu-
las del disolvente, distribuidas de una forma específi ca. Cuando el disolvente es agua,
este proceso se llama hidratación .) Las interacciones intermoleculares que predominan
entre los iones y los compuestos no polares son las interacciones ion-dipolo inducido, que
son mucho más débiles que las interacciones ion-dipolo. Como consecuencia, los com-
puestos iónicos por lo general son muy poco solubles en disolventes no polares.
En el ejemplo 12.1 se muestra cómo predecir la solubilidad a partir del conocimien-
to de las fuerzas intermoleculares en el soluto y el disolvente. CH 2 (OH)CH 2 (OH)

Ejemplo 12.1
Prediga las solubilidades relativas en los siguientes casos: a) bromo (Br 2 ) en benceno (C 6 H 6 ,
m 5 0 D) y en agua (m 5 1.87 D); b) KCl en tetracloruro de carbono (CCl 4 , m 5 0 D) y en
amoniaco líquido (NH 3 , m 5 1.46 D), c) formaldehído (CH 2 O) en disulfuro de carbono (CS 2 ,
m 5 0) y en agua.
Estrategia Para predecir la solubilidad, recuerde: “lo semejante disuelve lo semejante”. Un
soluto no polar se disolverá en un disolvente no polar; los compuestos iónicos generalmente
se disolverán en disolventes polares debido a la interacción favorable ion-dipolo; los solutos
que pueden formar enlaces de hidrógeno con el disolvente tendrán una solubilidad alta en él.

(continúa)