- Una solució química és una barreja homogènia formada per la dissolució completa d'un solut en un solvent, donant lloc a una combinació uniforme de substàncies a nivell molecular.
El solut és la substància que es dissol en una solució, i el solvent és el medi en què es dissol el solut. Aquest fenomen és possible a causa de la interacció entre les molècules del solut i les molècules del solvent, que trenquen les forces intermoleculars i permeten la barreja de les dues substàncies.
Tipus de solucions químiques
Les solucions químiques es poden classificar de diverses maneres, depenent de diferents criteris.
A continuació, es presenten algunes de les classificacions més comunes:
Segons l'estat d'agregació
Segons l'estat d'agregació, les solucions es classifiquen en gasoses, líquides i sòlides:
- Solucions gasoses: El solut i el solvent són tots dos gasos. Per exemple l'aire.
- Solucions líquides: El solut està dissolt en un solvent líquid. Un exemple comú és laigua que dissol la sal.
- Solucions sòlides: Tant el solut com el solvent són sòlids. El bronze, un aliatge d'estany i coure, n'és un exemple.
Segons el solvent
Depenent del solvent, les solucions poden ser aquoses o no aquoses.
- Solucions aquoses: Laigua és el solvent.
- Solucions no aquoses: Altres solvents que no són aigua.
Segons la quantitat de solut
Les solucions també es poden classificar segons la quantitat de solut present en relació amb la quantitat de solvent.
- Solucions diluïdes: Contenen una baixa concentració de solut.
- Solucions concentrades: Contenen una alta concentració de solut.
- La concentració d'una solució es pot expressar de diverses maneres, com ara percentatge en massa, percentatge en volum o molaritat, proporcionant diferents perspectives sobre la composició de la barreja.
Segons el tipus de soluts
Depenent del tipus de solut utilitzat en una solució química distingim les solucions electrolítiques i les no electrolítiques:
- Solucions electrolítiques: Les solucions electrolítiques contenen soluts que, en dissoldre's en el solvent, es dissocien en ions. Aquest procés de dissociació permet que hi hagi una alta concentració d'ions en la solució, cosa que facilita la conducció d'electricitat.
- Solucions no electrolítiques: Les solucions no electrolítiques contenen soluts que no es dissocien en ions quan es dissolen al solvent. En aquestes solucions, la conducció delectricitat és mínima o nul·la, ja que labsència dions lliures limita la capacitat de la solució per transportar càrrega elèctrica.
Segons la temperatura i la solubilitat
Generalment la solubilitat augmenta amb l'augment de la temperatura per a moltes substàncies, encara que hi ha excepcions.
La saturació d'una solució química és un fenomen que passa quan s'assoleix la màxima quantitat de solut que es pot dissoldre en un solvent particular a una temperatura específica.
- Solucions insaturades: Contenen menys solut del que es podria dissoldre a una temperatura específica.
- Solucions saturades: Contenen la quantitat màxima de solut que es pot dissoldre a una temperatura donada. Qualsevol solut addicional agregat no es dissoldrà i es dipositarà al fons de la solució.
- Solucions sobresaturades: Contenen més solut del que normalment es dissoldria a una temperatura donada. La sobresaturació és el principi químic que provoca la cristal·lització.
Segons l'homogeneïtat
Depenent de l'homogeneïtat podem classificar les solucions en aquests dos tipus:
- Solucions homogènies: En aquestes solucions, les substàncies que componen el solut i el solvent estan completament barrejades a nivell molecular, cosa que resulta en una barreja uniforme. Les propietats de la solució són les mateixes a qualsevol part de la mostra.
- Suspensions: En les suspensions, les partícules del solut no es dissolen completament al solvent i, per tant, són visibles. Aquestes partícules tendeixen a sedimentar-se amb el temps a causa de la gravetat, cosa que porta a la separació de les fases. Les suspensions no són homogènies i poden requerir agitació per mantenir-les uniformes per un període curt.
Segons la naturalesa de les partícules dissoltes
- Solucions moleculars: En les solucions moleculars, les partícules dissoltes són molècules individuals que mantenen la seva estructura molecular original. No hi ha una dissociació significativa de les molècules en ions quan el solut es dissol al solvent.
- Solucions iòniques: les partícules dissoltes són ions, cosa que significa que les substàncies dissoltes s'han dissociat en ions positius i negatius quan es dissolen en aigua. Aquest procés s'observa comunament amb compostos iònics, com ara les sals. Per exemple, quan el clorur de sodi (NaCl) es dissol en aigua, es dissocia en ions de sodi (Na⁺) i clorur (Cl⁻).
Segons la Idealitat
- Solucions Ideals: Segueixen les lleis de les solucions ideals, on la interacció entre les molècules del solut i el solvent segueix un comportament predictible.
- Solucions No Ideals: Es desvien del comportament esperat segons les lleis de les solucions ideals.
Exemples
Un exemple comú és la solució salina utilitzada a la medicina. Aquesta solució aquosa de clorur de sodi (NaCl) té una concentració específica per mantenir lequilibri electrolític en el cos i sutilitza comunament en tractaments intravenosos i rentats oculars.
A nivell domèstic, les begudes gasoses són exemples de solucions aquoses. Aquestes contenen diòxid de carboni dissolt en aigua sota pressió, proporcionant la característica efervescència en ser alliberat. A més, les solucions detergent utilitzades per rentar plats o roba són barreges dissenyades per dissoldre i eliminar greixos i brutícia.
A nivell industrial: les solucions químiques són essencials en processos com la fabricació de productes farmacèutics.
Per acabar, l'aire que respirem és una solució gasosa composta per una barreja de nitrogen, oxigen, diòxid de carboni i altres gasos.
