Solución (Química)
Una solución es una mezcla homogénea de moléculas de soluto y disolvente. Un solvente es una sustancia que disuelve otra sustancia separando las moléculas a través de interacciones electroquímicas. El soluto luego se difunde a través del solvente hasta que la concentración es igual en todas las partes de la solución. Una solución puede ser líquida, sólida o gaseosa. Además, una solución puede ser una mezcla de líquidos, gases y sólidos. En algunos casos, como el agua de mar, la solución consta de muchos tipos diferentes de solutos, como sales, oxígeno y moléculas orgánicas.
Tipos de solución
Solución polar y no polar
Se crea una solución polar cuando un solvente polar disuelve un soluto polar. Las cargas opuestas de las moléculas de disolvente interactúan con las cargas opuestas de las moléculas de soluto, lo que las distribuye por todo el disolvente. En una solución polar, los enlaces están cargados estáticamente, ya que no cambian. Este no es el caso de una solución no polar.
En una solución apolar, el mismo principio de cargas opuestas que actúan entre sí hace que el solvente disuelva el soluto. Sin embargo, las moléculas no polares no tienen cargas estáticas. En cambio, los electrones a veces se agrupan en el mismo lado de la molécula. Esta área negativa empuja los electrones de otras moléculas y crea áreas de carga positivas. Estas cargas inducidas se mueven por la solución, agitándola y moviendo las moléculas de soluto.
Soluciones ácidas y básicas
En los sistemas biológicos, la acidez de una solución es importante. Si una solución es demasiado ácida o demasiado básica, las proteínas de una célula perderán su forma y no funcionarán correctamente. El agua es el solvente en la mayoría de los sistemas biológicos y muchas sustancias químicas pueden cambiar la acidez del agua. Las células tienen muchos mecanismos para mantener equilibrados los ácidos y la base de sus células. Las células mueven activamente radicales libres (moléculas cargadas) y protones ácidos fuera de la célula cuando es necesario. Algunas células también pueden producir tampones o sustancias químicas que tienden a mantener una solución con cierta acidez. Los científicos usan la escala de pH para medir la acidez, que es una función de la concentración de protones presentes en el agua. Cuantos más protones, más ácida es la solución.
Ejemplos de solución
Nutrientes en el suelo
Las plantas necesitan acceso a los nutrientes y minerales del suelo para sobrevivir. Para obtener estos nutrientes y minerales, las plantas deben difundir los nutrientes a través de las membranas de sus raíces. Para hacer esto, los nutrientes deben disolverse en agua. Luego, la solución baña las raíces y las proteínas incrustadas en las membranas de las raíces pueden transportar el nutriente a las células. Una vez que las células tienen los nutrientes, más agua inunda las células. Este mecanismo en las plantas permite que el agua y los nutrientes fluyan desde las raíces hasta las hojas superiores, incluso en los árboles más altos. En las hojas, la planta transpira el agua al aire, permitiendo la presión osmótica para seguir forzando nutrientes y regar las hojas. Todo esto es posible porque el agua es una excelente solución que crea las soluciones necesarias para la vida.
Néctar de flores
Muchas flores producen una solución en sus flores que atrae abejas, pájaros y otros polinizadores. La solución usa un solvente de agua y un soluto de azúcar. El agua es un solvente polar y el azúcar es un soluto polar. Juntos, forman una solución polar. Esta solución de agua y azúcar proporciona una fuente de nutrición de fácil digestión para los polinizadores. Las abejas usan la solución para crear miel, otra solución más viscosa que se usa para alimentar a sus crías. Los colibríes y algunos otros polinizadores simplemente usan la solución para obtener energía. Aunque no parezca gran cosa, los enlaces del azúcar contienen una enorme cantidad de energía. De hecho, incluso el cuerpo humano depende de la glucosa para obtener energía. La mayor parte del azúcar que comemos proviene de frutas y verduras, y se encuentra en una forma más compleja que nuestro cuerpo debe descomponer.
Términos de biología relacionados
- Soluto : las moléculas que quedan suspendidas por el solvente en una solución.
- Disolvente : el material o sustancia que disuelve las moléculas de soluto en una solución.
- Polaridad : la cantidad de cargas positivas y negativas que tiene una molécula y cómo interactúan.
- Concentración : la cantidad de soluto disuelto por volumen de solvente en una solución.
Descubre además que es el soluto aquí.
