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LE SOLUZIONI

Proviamo a mettere in un bicchiere d'acqua due cucchiaini di sale da cucina fine. In breve tempo il sale scompare e l'acqua rimane limpida. Ora, però, sarà più salata, ma di questo potremmo accorgerci solo assaggiandola. Questo fenomeno si verifica anche con molte altre sostanze, lo zucchero ad esempio, come abbiamo già visto in precedenza.
Versiamo in un altro bicchiere d'acqua qualche goccia d'inchiostro blu: osserveremo che si diffonde lentamente fino a che tutta l'acqua avrà assunto un colore azzurrino omogeneo. Che cos'è accaduto?

Il sale, lo zucchero e l'inchiostro si sono sciolti completamente nell'acqua, fino a formare un miscuglio omogeneo, chiamato anche soluzione.
Nelle soluzioni si distinguono due componenti essenziali:

  • il solvente, che è la sostanza presente in maggiore quantità (negli esempi è l'acqua);

  • il soluto, che è la sostanza presente in minore quantità (negli esempi lo zucchero, il sale e l'inchiostro). Naturalmente in una soluzione si può identificare un solo solvente, mentre i soluti possono essere più d'uno (aggiungiamo, ad esempio, un po' di zucchero all'acqua inchiostrata...).

Proviamo ora ad aggiungere ancora zucchero nell'acqua del nostro bicchiere. Ci accorgeremo che riusciamo a scioglierne solo fino a un certo punto, oltre il quale lo zucchero non si scioglie più, ma si deposita sul fondo. Abbiamo ottenuto una soluzione satura.
L'unico modo per far sciogliere ancora lo zucchero è scaldare l'acqua.

 

Una soluzione, inoltre, può essere concentrata, quando la quantità di soluto disciolta nel solvente è vicina al livello di saturazione, oppure diluita quando invece la quantità di soluto è limitata. A seconda dello stato fisico del solvente e del soluto inoltre, possiamo distinguere diversi tipi di soluzioni: principali sono riportati nella tabella a destra


 
 
SOLUBILITÀ
Guardiamo la tabella qui sotto, che mostra la solubilità in acqua di alcune sostanze: possiamo vedere che questa grandezza varia molto a seconda del tipo di sostanza.

 

Quali sono le sostanze più solubili e quali quelle meno solubili?
Proviamo ora a separare i componenti di una soluzione con uno dei metodi già usati per i miscugli: ad esempio filtriamo l'acqua zuccherata.
Sicuramente non rimarrà alcun residuo di zucchero sulla carta da filtro. Ciò significa che solvente e soluto si sono mescolati così intimamente che non è facile separarli: vedremo più avanti che, per separare i componenti di una soluzione, bisogna cambiarne lo stato fisico.

 

 

LE SOLUZIONI COLLOIDALI
Osserviamo un uovo fresco, dopo averlo estratto dal guscio. Esso è composto da due parti chiaramente distinguibili fra loro: il bianco, o albume, all'esterno, e il rosso, o tuorlo, al centro. Quale è il loro stato fisico? A prima vista, l'albume sembra liquido, mentre il tuorlo sembra solido.
Se andiamo a toccarli, però, vediamo che hanno in realtà caratteristiche intermedie: entrambi sono simili a una colla gelatinosa, formata da varie sostanze organiche sciolte in acqua.
Le soluzioni che hanno queste caratteristiche vengono chiamate colloidi o soluzioni colloidali: esse hanno la caratteristica di contenere anche grosse molecole, invisibili a occhio nudo. La loro presenza, però, fa sì che queste soluzioni non appaiano limpide (come potrebbe essere una soluzione di acqua e zucchero): si dice che sono soluzioni che non appaiono formate da un'unica fase. Esse, cioè, sono una via di mezzo fra una soluzione vera e propria e un miscuglio eterogeneo. Come le soluzioni, tuttavia, anch'esse sono composte da due parti:
  • il mezzo disperdente, che è la sostanza presente in maggiore quantità (equivale al solvente);
  • le particelle disperse, che sono le grandi molecole di sostanze (o di sostanza) presenti in minori quantità (che equivalgono ai soluti)

Le soluzioni colloidali possono presentarsi in due stati distinti:

  • lo stato di sol, nel quale prevale l'aspetto acquoso (uovo fresco);
  • lo stato di gel, nel quale prevale un aspetto più consistente (uovo sodo)

I colloidi sono soluzioni molto comuni nel mondo organico, ma si trovano spesso anche nel mondo minerale.