En el texto "Relación entre polaridad y solubilidad de sustancias", viste que generalmente los solutos las sustancias polares se disuelven en disolventes que también son polares y que las sustancias no polares también se disuelven en disolventes no polar. Sin embargo, esta no es una regla que pueda aplicarse a todos los casos de solubilidad.
Por ejemplo, el azúcar se disuelve en agua, pero el aceite no. Es cierto que las moléculas de agua y azúcar son polares, mientras que las moléculas de aceite son no polares, pero son los tipos de Fuerzas intermoleculares entre las moléculas de estas sustancias aisladas y entre sí que nos proporcionan la explicación de este hecho.
Antes de ver cuáles son estas fuerzas, recuerde que, como cuestión de intensidad, más fuerte es el enlace de hidrógeno, que es seguida por la fuerza dipolar permanente y la más débil es la fuerza dipolar inducida.
Tanto las moléculas de agua como las de azúcar (sacarosa - C12H22O11), presentan átomos de oxígeno unidos a átomos de hidrógeno, formando grupos ─ O ─ H. Esto significa que
entre moléculas de agua y entre moléculas de azúcar puede haber interacciones intermoleculares de puentes de hidrógeno.
Es por eso que las moléculas de agua pueden envolver las moléculas de azúcar que estaban fuertemente unidas en forma de cristales y separarlas, evitando que se vuelvan a unir. Así, el azúcar tiene una gran solubilidad en agua, pudiendo disolver hasta 33 g en 100 g de agua a 20ºC.
Ahora el aceite y el agua son inmiscibles. Esto no significa que el aceite no sea atraído por el agua, ya que el hecho de que se esparza por la superficie del agua en lugar de tener la forma esférico, nos revela que está buscando una forma en la que una mayor cantidad de moléculas de aceite estén en contacto con las moléculas de aceite. Agua.
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Sin embargo, la atracción entre las moléculas de agua es mucho mayor (enlace de hidrógeno) que la atracción entre las moléculas de aceite y agua. Por lo tanto, las moléculas de aceite no pueden romper el enlace entre dos moléculas de agua vecinas.
Esto nos lleva a concluir que:
“Si la fuerza intermolecular existente es más intensa que la posible nueva interacción, entonces el soluto no se solubiliza, quedando el enlace original. Pero si la nueva interacción es más fuerte, el soluto se solubilizará, rompiendo los enlaces intermoleculares de las sustancias ”.
Otro ejemplo que nos muestra la importancia de las fuerzas intermoleculares para la solubilidad de materiales es cuando tenemos yodo, agua y benceno. En el diagrama a continuación, tenemos que el yodo se disuelve bien en benceno y es ligeramente soluble en agua, el agua y el benceno son totalmente inmiscible y cuando tenemos una mezcla de benceno y agua y luego agregamos el yodo, solo se disuelve en el benceno:
El benceno y el yodo no son polares, por lo que es más fácil mezclarlos que el agua, que es polar. Pero lo que realmente explica lo que sucede es que las fuerzas dipolares inducidas intermoleculares que existen entre moléculas no polares son débiles en comparación con los enlaces de hidrógeno del agua.
Por lo tanto, dado que las interacciones existentes entre las moléculas de agua son más fuertes que las posibles nuevas interacciones, los enlaces de hidrógeno no se rompen y se observa un sistema de dos fases al mezclar benceno y Agua.
Las nuevas interacciones que se forman entre las moléculas de yodo y las moléculas de benceno son más intensas que las que se producen entre las moléculas de estas sustancias aisladas.
Por Jennifer Fogaça
Licenciada en Química
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FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Relación entre fuerza intermolecular y solubilidad de sustancias"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-forca-intermolecular-solubilidade-das-substancias.htm. Consultado el 27 de junio de 2021.
