2.16 : Disolventes

Un disolvente es una sustancia, más a menudo un líquido, que puede disolver otras sustancias. Aquí, la sustancia que se disuelve se llama soluto. Cuando un disolvente y un soluto se combinan, forman una solución que, a nivel molecular, es una mezcla homogénea tanto del disolvente como del soluto. El agua es un disolvente biológico universal. Su estructura polar le permite disolver muchos otros compuestos polares. La capacidad del agua para disolverse se rige por un equilibrio entre las moléculas de agua que se unen entre sí y se unen al soluto.

Una solución saturada contiene la cantidad máxima de soluto disoluble. Por ejemplo, la sal (NaCl) se disuelve fácilmente en agua para crear agua salada o solución salina. Se disuelve porque la sal se disocia en sus respectivos iones de sodio (Na⁺) y cloruro (Cl^-). El agua es polar, por lo que su átomo de oxígeno, siendo ligeramente negativo, se siente atraído por los iones de sodio positivos. Varias moléculas de agua pueden unirse a un solo ion de sodio, creando una esfera de hidratación. Del mismo modo, los átomos de hidrógeno del agua son ligeramente positivos y se sienten atraídos por los iones de cloruro negativos, creando de nuevo una esfera de hidratación alrededor de los iones de cloruro. Estas capas de hidratación mantienen las partículas de soluto separadas y dispersas, creando una solución.

Una solución saturada de agua salada (a temperatura ambiente) contiene aproximadamente un 26% de cloruro de sodio. Si se añade más sal, el exceso no se puede disolver en la solución y se convierte en un precipitado en la parte inferior. El contenido de sal del Gran Lago Salado en Utah (EE.UU.) oscila entre 5-27%. El Mar Muerto, que limita con Israel, Jordania y Cisjordania, tiene un contenido de sal del 34%. Esto es sustancialmente mayor que el nivel de saturación de sal en el agua. El exceso de sal se precipita, creando extraordinarias formaciones de cristales de sal.

La solubilidad de un soluto, o la capacidad de disolverse en agua, es crucial para las funciones biológicas. Por ejemplo, las proteínas y los aminoácidos deben disolverse para acceder a las células. Del mismo modo, los iones de sodio, cloruro, potasio y calcio (entre otros) son necesarios para la función celular. Las proteínas, iones y otros nutrientes se disuelven en la sangre, que es un 79% de agua. Los riñones ayudan a mantener los niveles adecuados de estos solutos disueltos en la sangre mediante su eliminación o su adición durante la filtración, un proceso llamado osmoregulación.