Cantidad máxima de una sustancia que se disuelve en un disolvente especificado en equilibrio bajo una temperatura y presión dadas; a menudo se informa como concentración (p. ej. g·L^-1, mol·L^-1) o como producto de solubilidad para sales poco solubles.

Principio

La solubilidad está gobernada por el equilibrio de fuerzas intermoleculares, las interacciones disolvente–soluto, la dependencia con la temperatura (disolución endotérmica/exotérmica) y la respuesta de Le Chatelier en equilibrios, incluidos efectos de ion común y pH para solutos iónicos.

Demostración

A 25 °C la solubilidad del cloruro de sodio en agua es alrededor de 360 g·L^-1 porque la hidratación de Na+ y Cl- compensa la energía reticular; por el contrario, el sulfato de calcio tiene baja solubilidad y se describe mejor por su Ksp.

Aplicación incorrecta

Suponer que existe un único valor de solubilidad independientemente del tamaño de partícula, polimorfo, presencia de agentes complejantes o fuerza iónica conduce a errores en diseño de procesos y escalado.

Consecuencia

Conocer la solubilidad con precisión permite formular correctamente, controlar la cristalización, calcular dosis, predecir el destino ambiental y evitar fallos por precipitación.

Inversión

La noción inversa es el límite de saturación expresado como la cantidad residual de fase no disuelta; por debajo de la solubilidad el sistema está insaturado y por encima el exceso permanece como sólido u otra fase separada.

Límite

Se refiere a la solubilidad de equilibrio en un disolvente definido y condiciones dadas; excluye fenómenos de solubilidad cinética (supersaturación, persistencia metastable), velocidades de disolución no en equilibrio y solvatación en disolventes mixtos o no ideales salvo que se especifique.

Tensión semántica

Hay tensión entre la solubilidad termodinámica (de equilibrio) y la 'solubilidad aparente' operativa medida en condiciones cinéticas o específicas de formulación; ambas son útiles pero distintas.

Síntesis

La solubilidad es el límite de concentración de equilibrio de un soluto en un disolvente determinado por interacciones moleculares y condiciones externas; al predecir comportamiento, hay que distinguir valores de equilibrio (Ksp) de solubilidades aparentes dependientes de cinética o formulación.