SOLUTO: CARATTERISTICHE ED ESEMPI - CHIMICA - 2024

Il soluto , in una soluzione, è la sostanza che si dissolve nel solvente. Generalmente, il soluto si trova in una proporzione minore e può essere solido, liquido o gassoso. Al contrario, il solvente è il componente della soluzione che si trova in maggior quantità.

Ad esempio, in acqua salata, il sale è il soluto e l'acqua è il solvente. Tuttavia, non tutti i soluti sono solidi, né i solventi sono liquidi.

In questo senso, ci sono diverse possibili combinazioni di soluti e solventi: gas in liquido, gas in solido, liquido in liquido, liquido in solido, solido in liquido o solido in solido.

Per riconoscere qual è il soluto in una soluzione, è necessario tenere conto di due aspetti. In primo luogo, il soluto è la sostanza che è nella proporzione più piccola. Inoltre, è quello che cambia il suo stato fisico (solido, liquido o gassoso) quando è integrato nella soluzione.

Soluzioni, solventi e soluti

In chimica ci sono miscele omogenee, che sono quelle che hanno i loro componenti divisi in proporzioni uguali attraverso il loro contenuto. Uno dei tipi più comuni di miscele omogenee sono le soluzioni, che sono miscele omogenee stabili di due o più sostanze, in cui un soluto si dissolve in un solvente.

Soluzioni, solventi e soluti sono visti in situazioni quotidiane e in contesti che vanno dall'industria al laboratorio. Queste sostanze formate da miscele sono oggetto di studio per le caratteristiche che presentano e per le forze e / o attrazioni che si manifestano tra di loro.

Definizione solute

Come notato sopra, un soluto è quella sostanza che si dissolve in un'altra, chiamata solvente.

Di solito il soluto ha una proporzione inferiore e può verificarsi in uno qualsiasi dei tre stati della materia. Quando si verifica una soluzione tra due sostanze che si trovano nella stessa fase, il metodo di scelta di quella in proporzione inferiore viene utilizzato per definire quale è il soluto e quale è il solvente.

La capacità dissolvente del soluto sarà regolata dalla sua solubilità. La temperatura del solvente rappresenta anche un fattore determinante quando si tratta di conoscere la possibilità di formare una soluzione o meno, poiché maggiore è la temperatura del solvente, maggiore è la quantità di soluto che può essere disciolto in esso.

Esistono sostanze chiamate tensioattivi che diventano meno solubili a temperature più elevate, ma sono eccezioni e svolgono ruoli specifici.

Il processo in cui un solvente interagisce con un soluto per formare una soluzione è definito come solvatazione e comporta la formazione di legami e legami idrogeno, nonché l'attrazione da parte delle forze di van der Waals.

caratteristiche

I soluti comprendono una grande varietà di sostanze chimiche in diversi stati, hanno diverse capacità di dissoluzione e hanno numerose caratteristiche che giocano un ruolo importante nella formazione di miscele omogenee. Alcune delle caratteristiche principali dei soluti sono le seguenti:

solubilità

La solubilità è la capacità di un composto di dissolversi in un'altra sostanza. Questa capacità è strettamente correlata alla miscibilità, che è la capacità del liquido di mescolarsi con un altro specifico; se non possono unirsi, è un'immiscibilità.

La miscibilità ha un intervallo più di un numero specifico, quindi si può dire che una sostanza è completamente, parzialmente o immiscibile in un'altra.

La proprietà solubile di un soluto dipende a sua volta da altri fattori che possono aumentare o diminuire questa capacità a causa del loro effetto sull'equilibrio delle forze intermolecolari che si creano tra soluto e solvente.

Anche caratteristiche meno attese, come la dimensione di una goccia di soluto o l'ordine nella struttura di un cristallo, possono influenzare la loro capacità di dissolversi.

Temperatura

La temperatura del sistema in cui un soluto si sta dissolvendo può influenzare la sua solubilità: per la maggior parte dei solidi e dei liquidi, questi aumentano la loro capacità di dissoluzione in base all'aumento della temperatura.

D'altra parte, nei gas si osserva un comportamento complesso, che si manifesta come una minore solubilità in acqua a temperature più elevate, ma maggiore nei solventi organici.

Saturazione di una soluzione

Il grado in cui una soluzione ha sciolto il soluto è chiamato saturazione di una soluzione e quello che ha sciolto più soluto possibile è chiamato una soluzione satura. Da questo punto in poi, il soluto aggiunto precipiterà in eccesso sul fondo del contenitore usato; Prima di questo, la soluzione è chiamata insatura.

È possibile superare il punto di saturazione e continuare a dissolvere il soluto, ma ciò richiede un aumento della temperatura. Una soluzione che contiene un eccesso di soluto e che è stata riscaldata è chiamata soluzione sovrasatura.

Pressione

Le variazioni di pressione normalmente non influiscono sulla solubilità dei solidi e dei liquidi, a parte alcuni casi eccezionali (accumulo di solfato di calcio nelle condutture dell'olio), ma nei gas è un fattore determinante della loro capacità di dissolversi.

Infatti, la solubilità di un gas in un solvente è direttamente proporzionale alla pressione parziale di quel gas su detto solvente.

Polarità

La polarità di un soluto è cruciale quando si misura la sua capacità di dissoluzione; un soluto si dissolverà meglio in un solvente con una struttura chimica simile a quella che ha.

Ad esempio, le sostanze altamente polari o idrofile avranno una maggiore solubilità in solventi altamente polari, mentre saranno praticamente insolubili in sostanze non polari.

Allo stesso modo, le forze intermolecolari svolgono un ruolo importante nella solvatazione e nella facilità con cui un solvente può dissolvere un soluto: maggiori sono le forze dipolo-dipolo, i legami idrogeno e altri legami, maggiore è la capacità del solvente di dissolvere la soluzione. soluto e formare una soluzione.

Differenze tra soluto e solvente

- Il soluto è la sostanza che si dissolve; il solvente è il mezzo per sciogliere il / i soluto / i.

- Il soluto può essere trovato in una fase solida, liquida o gassosa; il solvente è solitamente in fase liquida, ma esiste anche come solido e come gas.

- La solubilità del soluto dipende più da proprietà come la superficie; la capacità di solvatar dipende dalla polarità, dalla temperatura e dalla pressione, tra gli altri fattori.

- Il soluto è solitamente il componente desiderato da estrarre nei processi industriali; il solvente di solito non è il componente desiderato e viene smaltito nei processi industriali.

Esempi di solute

- Lo zucchero è un esempio di un soluto in fase solida, tipicamente utilizzato per addolcire l'acqua.

- L'esano può essere trovato nella paraffina, che funge da soluto liquido che rende questo solido più malleabile.

- L'anidride carbonica è un gas aggiunto alle bevande per renderle frizzanti.

Soluti allo stato gassoso

Anidride carbonica nell'acqua (bevande analcoliche)

L'acqua gassata è l'acqua che contiene anidride carbonica e viene prodotta facendo passare l'anidride carbonica sotto pressione attraverso l'acqua.

Le acque minerali gassate sono presenti naturalmente da molto tempo. Queste acque effervescenti esistono a causa dell'eccesso di anidride carbonica in una falda acquifera che si è dissolta sotto pressione.

Uno degli esempi più noti di soluto sono le bevande analcoliche commerciali, che sono combinate con uno sciroppo.

La presenza di anidride carbonica rende queste acque e bibite più appetitose e visivamente attraenti.

Ossigeno e altri gas nell'azoto (aria)

L'aria nell'atmosfera è composta da molecole di diversi gas. Fondamentalmente è costituito dal 78% di azoto e circa il 21% di ossigeno (soluto). Inoltre, contiene quasi l'1% di argon e altre molecole, ma in quantità molto piccole.

Propano in butano (gas da cucina)

Questa combinazione, nota anche come gas di petrolio liquefatto (GPL), iniziò ad essere utilizzata già nel 1860 come fonte di carburante per scopi domestici.

Da allora ha ampliato la propria produzione e consumo sia per uso domestico che industriale. Poiché entrambi i gas sono estremamente inodori e pericolosi, viene aggiunta una sostanza chiamata mercaptano, che rende evidenti eventuali perdite.

Soluti allo stato solido

Zinco su rame (ottone)

La lega commerciale nota come ottone è costituita da zinco (dal 5 al 40%) disciolto in rame. Lo zinco aiuta ad aumentare la resistenza alla trazione. A questa lega possono essere aggiunti altri elementi come stagno, ferro, alluminio, nichel e silicio.

Iodio in alcool (tintura di iodio)

Un altro esempio popolarmente noto di soluto è la tintura di iodio. Questa soluzione contiene iodio in alcool etilico (dal 44 al 50%). La tintura di iodio è usata come antisettico.

Sale in acqua (acqua di mare)

L'acqua di mare copre più del 70% della superficie terrestre. Questa è una miscela complessa di 96,5% di acqua, 2,5% di sali e quantità minori di altre sostanze. Ciò include materiali inorganici e organici disciolti, particolati e alcuni gas atmosferici.

Soluti allo stato liquido

Alcol in acqua (bevande alcoliche)

Etanolo o alcol etilico (soluto) dalla fermentazione dello zucchero viene miscelato con acqua in proporzioni fisse per produrre bevande alcoliche.

Questo composto è facilmente digeribile dall'organismo, ma il suo consumo eccessivo può causare seri danni alla salute.

Acqua nell'aria (umidità nell'aria)

L'acqua nell'aria è comunemente nota come nebbia. Ciò è causato da piccole gocce d'acqua sospese nell'aria, ed è fondamentalmente dovuto al raffreddamento notturno della terra.

In questo modo, questo raffreddamento fa sì che l'aria circostante abbassi la sua temperatura. Quindi, il fenomeno si verifica quando l'acqua trattenuta in esso si condensa.

Acido acetico in acqua (aceto)

L'aceto è un liquido dal sapore acuto utilizzato per aggiungere sapore o conservare il cibo. È preparato da una soluzione di acido acetico mescolata con acqua.

La concentrazione di acido acetico è variabile. Ad esempio, l'aceto distillato ha una proporzione che va dal 5 all'8%.

Mercurio in argento (amalgame od otturazioni dentali)

Le amalgame utilizzate per le otturazioni dentali sono costituite per il 2% da mercurio con una lega che funge da solvente. Questa lega contiene il 70% di argento. Si possono aggiungere anche stagno, rame e zinco.

Soluti che possono essere utilizzati a casa

Zucchero in acqua

Lo zucchero è un composto molecolare e polare, e come tale ha la capacità di dissolversi in acqua, che è anche un elemento polare.

Il modo in cui lo zucchero è strutturato varierà il processo di dissoluzione. Ad esempio, se lo zucchero è in grumi, ci vorrà più tempo per dissolversi rispetto a quando è in grani.

Alcuni esperti considerano l'acqua zuccherata una fonte di energia molto importante per il corpo. Ci sono stati anche studi che rivelano l'efficacia di questa soluzione nelle persone che fanno attività fisica.

Zucchero nella farina

È comune per la preparazione di una torta mescolare prima gli ingredienti solidi, quindi aggiungere i liquidi.

Lo zucchero è un soluto che si lega alla farina, costituendo la miscela base per la torta. Oltre a questi due ingredienti se ne aggiungono anche altri successivamente, come uova, burro o vaniglia.

Questo tipo di soluto è solido e, in questo caso, viene miscelato con un solvente anch'esso solido. La base risultante può essere utilizzata anche per preparare pane dolce, biscotti, torte, torte, cupcakes e molti altri cibi dolci.

Succo in polvere in acqua

C'è una grande scorta di succhi in polvere che vengono preparati sciogliendo questo elemento in acqua. In questo caso il soluto è il succo in polvere e il solvente è l'acqua.

La quantità di solvente deve essere maggiore di quella del soluto, quindi uno o due cucchiai di succo in polvere vengono solitamente sciolti in un bicchiere d'acqua. Esistono anche alcune polveri la cui concentrazione è maggiore e dovrebbe essere utilizzata una quantità minore.

Ci sono detrattori di questi succhi, poiché indicano che i componenti che includono (come conservanti, stabilizzanti e dolcificanti, tra gli altri) sono dannosi per la salute.

Cloro in acqua

Un modo per rendere l'acqua potabile è usare il cloro come soluto disciolto in acqua. Questo disinfettante si caratterizza per essere uno dei più utilizzati per eliminare i microbi, ed è ideale per convertire l'acqua non potabile in acqua potabile in modo veloce, economico e facile.

Il cloro come soluto in questa soluzione deve essere incorporato nell'acqua in una concentrazione non superiore a 0,2 e 0,5 milligrammi per litro.

La quantità di cloro da utilizzare dovrebbe essere minima, perché questa sostanza può essere estremamente tossica se consumata o esposta a grandi quantità.

Questo metodo di purificazione dell'acqua è noto come clorazione, e può essere applicato nel mezzo di un'escursione in montagna o per trattare l'acqua domestica, al fine di eliminare batteri e microbi che si possono trovare nelle condutture attraverso le quali passa l'acqua.

Dipingi in acqua

L'acqua è il solvente più universale che ci sia, ed è anche la base su cui un soluto come la vernice può dissolversi.

La vernice di solito si dissolve per una serie di motivi. Il più comune è quello di facilitare la pulizia dei pennelli e di altri strumenti utilizzati per la pittura.

Esistono molti tipi di dipinti; quelli che si sciolgono meglio in acqua sono quelli in lattice. Oltre a consentire una migliore pulizia degli attrezzi, il vantaggio di diluire la vernice in acqua prima di iniziare a dipingere è che garantirà una migliore finitura sulla superficie verniciata.

Latte in polvere in acqua

Il latte in polvere è un soluto che si forma attraverso la disidratazione del latte già pastorizzato. Lo scopo di questo processo è garantire che il latte possa essere conservato meglio più a lungo.

Questo soluto si dissolve in acqua e genera il latte liquido che viene comunemente ingerito a colazione, insieme al caffè o in varie preparazioni.

Come nel caso del succo in polvere, la quantità di latte da diluire deve essere inferiore alla quantità di acqua in cui si vuole preparare la soluzione.

Detergente in acqua

Quando si lavano i vestiti, utilizzare detersivi liquidi o in polvere. Questi si dissolvono in acqua per formare una soluzione che funge da disinfettante e detergente per tessuti tessili.

La quantità di soluto da utilizzare in questa soluzione è variabile, dipenderà dal tipo di detersivo, dalla sua presentazione e dai suoi componenti.

La soluzione composta da detergente e acqua può essere molto inquinante quando viene a contatto con le discariche d'acqua, quindi è consigliabile utilizzare detergenti biodegradabili, che possono degradarsi in brevissimo tempo e influire molto meno sull'ambiente.

Gelatina

La gelatina è un elemento costituito da tendini, legamenti e ossa di animali. Questo composto può essere presentato in polvere o in fogli.

In entrambi i casi, questo soluto deve essere sciolto in acqua calda per ottenere il risultato finale: un alimento dolce ideale per un dessert e con molti benefici per la salute.

Tra i benefici di questo composto, spicca che favorisce la rapida riparazione dei tessuti ed è un alimento antinfiammatorio. Inoltre, ha una grande quantità di proteine ​​e svolge un ruolo importante nel fortificare il sistema immunitario.

Mangiare una piccola quantità giornaliera di gelatina aiuterà a rigenerare le articolazioni e quindi a prevenire l'insorgenza dell'osteoporosi.

Cioccolato al latte

Il cioccolato è un elemento che si forma grazie alla miscela di cacao e burro di cacao. Questo cibo funziona come un soluto quando viene mescolato con il latte per preparare quella che è comunemente nota come cioccolata calda.

Per questa preparazione si scalda la quantità di latte desiderata e si aggiunge il cioccolato, a pezzi, in polvere o liquido, mescolando continuamente.

Affinché questo soluto si dissolva nel miglior modo possibile ed evitando grumi, è necessario battere la miscela senza pause.

Cacao in polvere in acqua

Puoi anche preparare la cioccolata calda usando il cacao in polvere. Questo soluto è formato esclusivamente dalla massa di cacao in polvere. A differenza del cioccolato, il cacao non include il burro di questo frutto.

Il cacao può essere perfettamente sciolto in acqua per creare una bevanda al gusto di cioccolato. In questi casi è fondamentale addolcire il composto con zucchero, miele o qualche dolcificante; altrimenti il ​​risultato sarà estremamente amaro.

Riferimenti

1. Lambert, N. e Mohammed, M. (1993). Chimica per CXC. Oxford: Heinemann.
2. Steen, DP (2008). Anidride carbonica, carbonatazione e principi della tecnologia di riempimento. In DP Steen, Philip e PR Ashurst (editori), Carbonated Soft Drinks: Formulation and Manufacture, pp. 112-143. Oxford: Blackwell Publishing.
3. Cosa c'è nell'aria? (s / f). UCAR Center for Science Education. Estratto il 17 ottobre 2017 da eo.ucar.edu
4. Gas di petrolio liquefatto. (2013, 12 luglio). Encyclopædia Britannica.
   Estratto il 16 ottobre 2017 da britannica.com
5. Lytle, DA e Schock, MR (1996). Tempo di ristagno, composizione, pH e effetti dell'ortofosfato sulla lisciviazione del metallo dall'ottone. Ohio: US Environmental Protection Agency.
6. Crabwee, TD; Pelletier, SJ e Pruett, TL (2001). Antisepsi chirurgica. In SS Block (a cura di), Disinfection, Sterilization, and Preservation, pp. 919-934. Philadelphia: Lippincott Williams e Wilkins.
7. Byrne, RH et al (2017, 7 giugno). L'acqua di mare. Encyclopædia Britannica. Estratto il 17 ottobre 2017 da britannica.com
8. Plutowska B. e Wardencki, W. (2012). Gascromatografia-olfattometria di bevande alcoliche. In J. Piggott (editore), Bevande alcoliche: valutazione sensoriale e ricerca sui consumatori, pp.101-122. Philadelphia: pubblicazione di Woodhead.
9. Cos'è la nebbia? (2017, 12 luglio). Met Office (Regno Unito). metoffice.gov.uk
10. Helmenstine, AM. (2016, 16 febbraio). Qual è la composizione chimica dell'aceto? Estratto il 17 ottobre 2017 da thoughtco.com
11. Phinney, DJ e Halstead, JH (2017). Assistenza odontoiatrica: un approccio globale. Massachusetts: Cengage Learning.
12. Britannica, E. (nd). Soluzione-Chimica. Estratto da britannica.com
13. Wikipedia. (Sf). Solubilità. Estratto da en.wikipedia.org
14. Classzone. (Sf). Soluti. Estratto da frsd.k12.nj.us
15. ChemGuide. (Sf). Soluzioni sature e solubilità. Estratto da chem.libretexts.org
16. Madhusha. (Sf). Differenza tra solvente e soluto. Estratto da pediaa.com.