QUÍMICA · DISOLUCIONES
Sal, azúcar y gases disueltos: aprende a comparar su concentración con el límite de solubilidad, sin confundir insaturación con dilución.
Una solución o disolución insaturada contiene menos soluto disuelto que el límite de solubilidad correspondiente a ese medio y esas condiciones. Por eso admite más de ese soluto antes de llegar a la saturación.
Para reconocerla, compara cantidades expresadas con el mismo denominador. En los casos con NaCl usamos el valor redondeado de 36 g por 100 g de agua a 20 °C; las cantidades cercanas al límite deben interpretarse con esa aproximación.
| Caso | Variante |
|---|---|
| 1 | Sal en agua: comparación directa |
| 2 | Mucha sal, pero todavía insaturada |
| 3 | Una disolución al 20 % en masa |
| 4 | Una pequeña cantidad de sal en diez litros |
| 5 | Añadir soluto sin llegar al límite |
| 6 | Diluir una disolución saturada |
| 7 | Evaporar parte del agua |
| 8 | Azúcar en un litro de agua |
| 9 | Azúcar abundante sin saturar |
| 10 | Cambiar la temperatura |
| 11 | Oxígeno disuelto por debajo del equilibrio |
| 12 | Una disolución coloreada |
IUPAC · Disolución saturada · Brevard College · Solubilidad de NaCl a 20 °C
EJEMPLO 1
10 g de NaCl + 100 g de agua · 20 °C
Tomamos S ≈ 36 g de NaCl por 100 g de agua. Los 10 g disueltos están por debajo de ese límite.
Podrían disolverse aproximadamente 26 g adicionales hasta alcanzar la saturación, manteniendo temperatura y masa de agua.
EJEMPLO 2
30 g de NaCl + 100 g de agua · 20 °C
30 < 36: la disolución es insaturada aunque contenga bastante sal. Su concentración es mayor que la del ejemplo anterior.
El margen aproximado es 6 g. Concentrada e insaturada pueden describir la misma disolución.
EJEMPLO 3
20 g de NaCl en 100 g de disolución · 20 °C
Hay 80 g de agua. La capacidad aproximada es 36 × 80/100 = 28,8 g de NaCl; 20 < 28,8.
También puede compararse 20/80 × 100 = 25 g por 100 g de agua con S ≈ 36. No se usan 100 g de disolución como si fueran agua.
EJEMPLO 4
15 g de NaCl + 10 L de agua · 20 °C
Para este cálculo aproximamos la densidad del agua a 1,00 kg/L: 10 L corresponden a 10 000 g. La proporción es 0,15 g de sal por 100 g de agua.
0,15 está muy por debajo de 36. Usar una masa medida evita que «una cucharada» se interprete como cantidad exacta.
EJEMPLO 5
10 g de NaCl + 5 g más, en 100 g de agua · 20 °C
Después de disolverse la sal añadida hay 15 g por 100 g de agua. Como 15 < 36, la disolución sigue insaturada.
El margen pasa de 26 g a unos 21 g. Agregar soluto reduce ese margen; no lo aumenta.
EJEMPLO 6
36 g de NaCl; agua de 100 g a 200 g · 20 °C
Partimos de la fase líquida saturada, sin cristales sobrantes. Tras añadir 100 g de agua, la capacidad aproximada pasa a 72 g.
Los 36 g presentes quedan por debajo de 72. Si hubiera sólido sin disolver, podría disolverse al añadir agua y habría que rehacer el balance.
EJEMPLO 7
10 g de NaCl; quedan 50 g de agua · 20 °C
Suponemos que se conserva toda la sal y se evalúa la mezcla nuevamente a 20 °C. La capacidad es 36 × 50/100 = 18 g.
Como 10 < 18, aún es insaturada. Ha aumentado la concentración, pero todavía no se alcanza el límite.
EJEMPLO 8
15 g de sacarosa + 1000 mL de agua · 25 °C
La referencia de sacarosa da aproximadamente 200 g por 100 mL de agua a 25 °C. Aquí hay 1,5 g por 100 mL de agua: la disolución es insaturada.
El volumen indicado es de agua antes de disolver, no el volumen final de la disolución. La desaparición de los granos por sí sola no mide la saturación.
EJEMPLO 9
100 g de sacarosa + 100 mL de agua · 25 °C
100 g está por debajo del valor aproximado de 200 g por 100 mL de agua. Una vez disuelta la sacarosa, queda una disolución insaturada.
Que sea dulce o tenga una concentración elevada no equivale a estar saturada. El criterio es la comparación con la solubilidad.
EJEMPLO 10
Soluto X: datos didácticos, no una sustancia identificada
Supón S = 10 g/100 g de agua a 20 °C y S = 30 g/100 g a 40 °C. Con 20 g de X y 100 g de agua, a 40 °C todo puede disolverse y la disolución es insaturada.
A 20 °C, en equilibrio quedan 10 g disueltos y 10 g sólidos. La fase líquida es saturada. Esta curva propuesta no es una regla universal para todos los solutos.
EJEMPLO 11
Agua a 20 °C · presión parcial de O₂ = 20,7 kPa
Con el modelo de Henry y los datos de OpenStax, el equilibrio corresponde a unos 2,82 × 10⁻⁴ mol/L. Una muestra con 1,00 × 10⁻⁴ mol/L está insaturada respecto al oxígeno en esas condiciones.
Si permanece en contacto con esa atmósfera y no intervienen otros procesos, puede incorporar más O₂. Al cambiar la presión parcial hay que recalcular el valor de comparación.
EJEMPLO 12
Soluto Y: datos didácticos a 25 °C
Un soluto coloreado tiene, por dato del ejercicio, S = 8 g por 100 g de agua. Con 2 g disueltos en 100 g de agua, 2 < 8: la disolución es insaturada.
El color no impide que sea una disolución. Tampoco permite calcular su margen sin conocer concentración y solubilidad.
Si S se expresa en g de soluto por 100 g de disolvente:
m límite = S × m disolvente / 100
Para una disolución con todo el soluto considerado disuelto: m soluto < m límite indica insaturación; la igualdad corresponde a saturación. La comparación solo vale para el mismo soluto, medio y condiciones.
Si la cantidad disuelta supera el equilibrio puede haber sobresaturación. Si lo que sobra son cristales sin disolver, no deben sumarse a la concentración de la fase líquida. Esta puede estar saturada y coexistir con sólido.
Agitar puede acelerar la disolución; no establece por sí solo un nuevo límite. Al cambiar la temperatura hay que consultar la solubilidad de ese sistema. En gases disueltos también importa especialmente la presión parcial.
IUPAC · Solubilidad · OpenStax · Solubilidad, miscibilidad y ley de Henry
Insaturada/saturada compara con un límite. Diluida/concentrada describe la cantidad relativa de soluto: no son pares de sinónimos.
En una mezcla binaria de 20 g de NaCl y 80 g de agua hay 20 % m/m de NaCl, pero 25 g de NaCl por 100 g de agua. Son dos expresiones de la misma composición con denominadores diferentes.
% m/m = 100 × masa de soluto / masa de disolución
g por 100 g de agua = 100 × masa de soluto / masa de agua
Ni un litro de agua es automáticamente un litro de disolución final, ni una onza de volumen equivale a una onza de masa. Debe indicarse qué se midió.
Es un buen ejemplo al precisar la masa de NaCl y la temperatura: véase el ejemplo 4. «Una cucharada» no tiene una masa universal. Disolver sal no es lo mismo que diluir una disolución ya preparada.
Una pintura puede contener pigmentos dispersos y componentes que se disuelven en un disolvente compatible. No se debe llamar soluto a toda la pintura ni inferir insaturación por un color tenue. Primero habría que identificar el componente y su límite de solubilidad.
La fase acuosa de un caldo puede estar insaturada respecto a NaCl, pero el caldo completo puede contener grasa y partículas. Disolver más sal en las mismas condiciones indica margen para ese soluto; no demuestra que todo el alimento sea una disolución simple.
«Cloro para piscinas» no identifica por sí solo una sustancia y una concentración. El producto puede reaccionar en agua; la concentración de desinfectante activo y la saturación son cuestiones distintas. No se obtiene una dosis segura a partir de la capacidad de disolver más producto.
Los tensioactivos pueden formar micelas y mantener grasa dispersa. Espuma, color o apariencia uniforme no acreditan una disolución molecular insaturada. Es necesario conocer el componente, la concentración y las condiciones.
El etanol y el agua son miscibles en todas las proporciones habituales como líquidos. Es más preciso usar este caso para explicar miscibilidad que un límite finito de saturación como el de una sal. Una onza de masa y una onza fluida son unidades diferentes.
La formulación concreta importa: puede haber agua, alcohol, otros solutos y equilibrios químicos. Ni el uso farmacéutico ni la etiqueta «solución» demuestran insaturación. Para clasificarla hacen falta composición, temperatura y datos de solubilidad; no es una pauta de preparación o tratamiento.
Es un ejemplo adecuado con condiciones explícitas: el ejemplo 8 usa sacarosa, masa medida y agua a 25 °C. Una disolución transparente puede ser insaturada, saturada o incluso sobresaturada.
Es una disolución acuosa de cloruro de hidrógeno. Un porcentaje por sí solo no es una comparación con la saturación. Tampoco «diluido» significa inocuo: el ácido clorhídrico puede causar quemaduras. No es un ejemplo para comprobar saturación añadiendo productos.
Es una mezcla de gases; el nitrógeno es su componente mayoritario, no tiene sentido llamar al aire entero su propio disolvente. La baja proporción de argón, metano o CO₂ no demuestra un límite de saturación. Para estudiar gas en líquido resulta más claro el oxígeno en agua del ejemplo 11.
OpenStax · Coloides, pinturas y detergentes · OpenStax · Solubilidad, miscibilidad y ley de Henry · CDC / NIOSH · Cloruro de hidrógeno y ácido clorhídrico
Una disolución puede conducir por sus iones, esté o no saturada. En agua, NaCl disuelto aporta Na⁺ y Cl⁻; la sacarosa disuelta permanece mayoritariamente como moléculas neutras y es un no electrolito. Algunos compuestos moleculares, como HCl, forman iones al reaccionar con agua.
El electrolito de una batería de plomo-ácido contiene ácido sulfúrico. Su función en la conducción no permite clasificarlo automáticamente como insaturado.
Miscibilidad: para etanol y agua, la mezcla de líquidos en cualquier proporción habitual no presenta el mismo límite finito que el NaCl en agua. No basta con que algo sea líquido y uniforme para llamarlo insaturado.
Coloides y dispersiones: pintura, caldo y detergente pueden contener más de una clase de componente. La clasificación debe referirse a un soluto concreto y a la fase en la que se encuentra.
OpenStax · Electrolitos · OpenStax · Solubilidad, miscibilidad y ley de Henry · OpenStax · Coloides, pinturas y detergentes
1. A 20 °C hay 8 g de NaCl disueltos en 50 g de agua. Usa S = 36 g/100 g de agua. ¿Cuánto falta para saturar?
La capacidad es 18 g. Faltan 18 − 8 = 10 g; ahora es insaturada.
2. Una disolución binaria de NaCl tiene 15 % m/m y masa total 200 g a 20 °C. ¿Está insaturada con S = 36?
Hay 30 g de NaCl y 170 g de agua. El límite aproximado es 61,2 g, mayor que 30 g. Es insaturada; el margen es 31,2 g.
3. Se añaden 25 g de NaCl a 50 g de agua a 20 °C y se alcanza el equilibrio. Usa S = 36.
Se disuelven 18 g y quedan 7 g sólidos. La fase líquida es saturada; la mezcla total tiene dos fases, no es una disolución sobresaturada.
4. ¿Cuánta agua debe quedar para que 9 g de NaCl alcancen el límite a 20 °C, usando S = 36?
9/36 × 100 = 25 g de agua. Con más de 25 g es insaturada; en el límite es saturada. Se supone conservación de sal y temperatura.
5. Una disolución transparente de un soluto desconocido no deja sedimento. ¿Basta para llamarla insaturada?
No. Faltan su concentración, la temperatura y la solubilidad en ese medio. La transparencia no distingue los tres estados de saturación.
6. Para X, S = 10 a 20 °C y 30 a 40 °C, en g/100 g de agua. Hay 5 g de X y 50 g de agua.
A 20 °C el límite es 5 g: saturada. A 40 °C el límite es 15 g: insaturada, con margen de 10 g.
7. En el modelo de Henry del ejemplo 11, ¿qué sucede si se duplica la presión parcial a temperatura fija?
El valor de equilibrio se duplica: aproximadamente 5,64 × 10⁻⁴ mol/L. Esto no duplica instantáneamente la concentración real; el gas debe transferirse al líquido.
8. Hay 15 g de azúcar disueltos en 100 g de agua. ¿Cuál es el porcentaje en masa?
La masa total es 115 g: 15/115 × 100 ≈ 13,04 % m/m. El cociente 15/100 expresa gramos por 100 g de agua, no porcentaje en masa de disolución.
Consultadas el 8 de octubre de 2026. Ejemplos y ejercicios: Editorial Ejemplode. Los solutos X e Y son datos didácticos explícitos.