El agua es capaz de disolver muchas sustancias. Este “poder de disolución” es, probablemente, la propiedad más útil del agua. Sabemos, por ejemplo, que el azúcar se disuelve en el agua formando una solución de agua azucarada. Si evaporamos esta solución, el azúcar aparecerá en el fondo del recipiente bajo la forma de un residuo sólido y blanco. ¿Cómo pueden explicar estos efectos? Sabemos que las moléculas de agua se atraen una con otras, que las moléculas de azúcar también se atraen unas con otras y que las moléculas de agua atraen a las moléculas de azúcar. Si la fuerza de atracción entre las moléculas de agua y las moléculas de azúcar es mayor que la atracción entre las moléculas de azúcar entre sí que forman el cristal, entonces los cristales blancos de azúcar se desintegraran al entrar en contacto con el agua. Cuando esto sucede las moléculas de azúcar se dispersan por los espacios existentes entre las moléculas de agua y decimos que el azúcar se ha disuelto. Por otro lado si se evapora una solución de azúcar solo escaparan las moléculas de agua bajo la forma de vapor. A medida que el numero de moléculas de agua es menor se acorta la distancia entre las moléculas de azúcar, lo que trae como resultado un aumento de la fuerza de atracción entre las moléculas hasta que finalmente se vuelven a formar los pequeños cristales de azúcar. ¿Qué es, entonces, una solución? En la solución de azúcar, el azúcar se halla disperso en el agua. O dicho de otra manera podemos decir que una solución de azúcar es una dispersión homogénea de azúcar en agua. Expresando esa idea en términos generales, podemos definir una solución como una dispersión de una sustancia en otra. La sustancia o componente en mayor cantidad suele llamarse disolvente, mientras que la sustancia o componente en menor cantidad suele llamarse soluto. Utilizando estos términos podemos definir solución como una mezcla homogénea de un soluto y un disolvente.
Soluciones y dispersiones. Si en un vaso de precipitados mezclamos arena y agua y agitamos violentamente notaremos que las partículas más grandes de arena se sedimentan rápidamente, mientras que las partículas más finas se quedan en suspensión por algún tiempo antes de depositarse en el fondo. Esta dispersión de partículas finas en agua (o cualquier otro líquido) se llama suspensión. Es importante el observar que las partículas finas de una suspensión terminan por depositarse en el fondo finalmente. Estas partículas en suspensión se pueden eliminar simplemente por filtración, es decir, pasando la sustancia a través de un papel de filtro plegado. Supongamos ahora que revolvemos algo de arcilla con agua. ¿Se sedimentarán todas las partículas de arcilla con el tiempo? Un sencillo experimento resultará oportuno para comprender en forma acabada los conceptos vertidos.
Experimento: Una suspensión de agua en arcilla.
Ponga un poco de arcilla con agua en un vaso de precipitados de 600 ml, agite bien la mezcla y déjela a un lado durante varias horas. Cuando se hayan asentado las partículas más grandes y el "agua" aparezca clara, vierta algo de ella sobre un embudo con papel filtro. Agréguese algo de sal (cloruro de sodio) al filtrado claro y nótese cómo se pueden ver ahora las partículas finas en suspensión. ¿Cómo podemos explicar la aparición de estas partículas? Parece como si la sal, en alguna forma, hubiese hecho que las partículas finas de arcilla se pegasen unas a otras hasta formar partículas bastante grandes como para ser vistas. En realidad, eso es lo que pasó. En el agua había partículas muy finas en suspensión, partículas tan finas que fueron capaces de pasar a través del papel de filtro. Puede hacerse que éstas partículas en suspensión se adhieran unas a otras o coagulen (formando así partículas de mayor tamaño) añadiendo un poco de sal al agua. Este mismo efecto es el que tiene lugar en gran escala cuando se forma un delta en la boca de un río. El río lleva consigo una gran cantidad de partículas finas de arcilla en suspensión. La sal del agua de mar hace que las partículas con lo que, al cabo de un tiempo, crecen lo bastante como para asentarse, formando un depósito que puede crecer hasta alcanzar las proporciones de un delta. Las partículas finas de arcilla que quedaron en suspensión hasta que se pusieron en contacto con la sal del agua de mar, se llaman partículas coloidales.
