Una soluzione è un miscuglio in cui una sostanza si scioglie in un'altra in modo uniforme, formando un'unica fase in cui i componenti non sono più distinguibili a occhio nudo.
Soluto, solvente e omogeneità
Quando mescoliamo due sostanze, possiamo ottenere due risultati molto diversi: se le sostanze restano visibilmente separate parliamo di miscuglio eterogeneo, mentre se si fondono in un insieme uniforme otteniamo una soluzione. In una soluzione distinguiamo sempre due ruoli: il soluto, cioè la sostanza presente in quantità minore che viene sciolta, e il solvente, cioè la sostanza presente in quantità maggiore che scioglie. Il solvente più diffuso in natura è l'acqua, tanto che viene chiamata solvente universale per la sua straordinaria capacità di sciogliere moltissime sostanze diverse. È importante capire che le soluzioni non riguardano solo i liquidi: esistono soluzioni gassose come l'aria che respiriamo, soluzioni solide come le leghe metalliche e soluzioni liquide come l'acqua del mare. Ciò che accomuna tutti questi casi è l'omogeneità, cioè il fatto che osservando una qualsiasi porzione della soluzione troveremo sempre la stessa composizione. Una caratteristica fondamentale è che il soluto, una volta sciolto, non si deposita sul fondo del recipiente e non si separa dal solvente, neppure dopo molto tempo.
Concentrazione e solubilità
Le soluzioni non sono tutte uguali: una stessa coppia di soluto e solvente può dare origine a soluzioni più o meno concentrate. La concentrazione indica quanto soluto è presente rispetto al solvente o alla soluzione totale, e per questo si dice che una soluzione non è un solo numero ma un insieme di possibili numeri. Quando il soluto è in quantità piccola rispetto al solvente parliamo di soluzione diluita, mentre quando è in quantità elevata parliamo di soluzione concentrata. Esiste però un limite massimo oltre il quale il solvente non riesce più a sciogliere altro soluto: questo limite si chiama solubilità e dipende dal tipo di sostanze coinvolte e dalla temperatura. Una soluzione che ha raggiunto questo limite si dice satura, e se aggiungiamo altro soluto questo si deposita sul fondo senza sciogliersi. Per esempio, se scaldiamo l'acqua riusciamo a sciogliere molto più zucchero rispetto a quando l'acqua è fredda, perché il calore aumenta la solubilità della maggior parte dei solidi. Possiamo poi accelerare lo scioglimento agendo su tre fattori principali, secondo questo ordine di azione:
- Aumentare la temperatura del solvente, perché le particelle si muovono più velocemente.
- Mescolare con un cucchiaio o agitare il recipiente, per favorire il contatto tra soluto e solvente.
- Ridurre le dimensioni del soluto, sbriciolandolo, così aumenta la superficie a contatto con il solvente.
Ricorda
- In ogni soluzione c'è un soluto che si scioglie in un solvente, formando un miscuglio omogeneo in cui i componenti non sono più distinguibili.
- La concentrazione esprime il rapporto tra soluto e solvente e può assumere molti valori diversi, fino al limite della solubilità.
- Temperatura, agitazione e dimensioni del soluto influenzano la velocità di scioglimento.
Piccolo esercizio sul quaderno: prepara mentalmente un bicchiere d'acqua in cui sciogli un cucchiaino di sale. Scrivi quale sostanza è il soluto, quale è il solvente, e spiega con parole tue perché dopo aver mescolato non vedi più i granelli di sale.