Lo mismo disuelve lo mismo

Michael está intentando averiguar qué sustancias pueden disolverse en el agua. La sal se puede disolver, y el alcohol. Y el vinagre. Y el jabón. Pero el aceite no. ¿Qué es lo que pasa?

La respuesta está en la estructura molecular de las sustancias. Una molécula de agua consiste en dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno. Los átomos de hidrógeno se hallan en el mismo lado del átomo de oxígeno. Y esto es importante. ¿Por qué? Alrededor y entre los átomos existen electrones.

Y el átomo de oxígeno tiene una atracción más fuerte de electrones que el hidrógeno. Los electrones se apartan del «lado del hidrógeno» de la molécula y se dirigen al «lado del oxígeno». Terminamos con un lado con una carga más positiva y el otro más cargado negativamente. La molécula de agua es una molécula polar. Estas áreas de carga positiva y negativa son muy buenas a la hora de atraer a otras moléculas con cargas positivas y negativas (otras sustancias polares).

Aquí está el cloruro de sodio, o la sal de mesa. Consta de una red cristalina de iones positivos y negativos. Como tiene áreas positivas y negativas, es una sustancia polar, como el agua. Mira qué pasa cuando la mezclamos con agua. Los lados positivos de las moléculas de agua son atraídos por los iones negativos.

Mientras que los lados negativos de las moléculas de agua son atraídos por los iones positivos. La red cristalina se rompe a medida que los iones flotan libremente en el agua. Una sustancia polar, como el cloruro de sodio, se suele mezclar bien con otras sustancias polares, como el agua. Y ni siquiera es necesario que sea toda la molécula la que tenga áreas positivas y negativas, sino que basta que una parte sea polar. Aquí tenemos una molécula de alcohol y una molécula de ácido acético, que se encuentra en el vinagre.

Al igual que en el agua, hay átomos de oxígeno que atraen electrones de los átomos cercanos. Y como en el agua, hay átomos de hidrógeno que se convierten en positivos. Estas son también moléculas polares, que se pueden disolver en el agua. Ahora observa esta sustancia: el yodo. Una molécula de yodo solo consiste en un tipo de átomo.

Ninguno de los lados atrae electrones con más fuerza que el otro. Ningún lado se vuelve más negativo que el otro. La estructura es simétrica. Por lo tanto, es una distribución uniforme de electrones, lo que significa que no hay polaridad. A esta la llamamos molécula no polar.

Cuando mezclamos el polvo con agua, no se diluye tanto. Eso se debe a que las sustancias polares y no polares no se mezclan bien juntas. ¿Qué sustancia sería buena para disolver en el yodo? Echemos un vistazo al aceite de cocina. Las moléculas en aceite y grasa también tienen átomos de oxígeno, que atraen los electrones hacia ellos. Pero los átomos de oxígeno están metidos entre los átomos de carbono y no están unidos a átomos de hidrógeno de los que puedan extraer electrones.

Y los «brazos» largos de carbono e hidrógeno son totalmente simétricos, por lo que ningún lado atrae a los electrones más que los otros lados; tiene una distribución uniforme de electrones. Esto significa que el aceite, al igual que el yodo, es una sustancia no polar. Cuando añadimos el polvo de yodo, se disuelve en el aceite. El cloruro de sodio se puede diluir en agua, pero no en aceite. El yodo se puede disolver en aceite, pero no en agua. ¿Por qué?

Porque tanto el cloruro de sodio como el agua son sustancias polares, mientras que el yodo y el aceite son sustancias no polares. Los disolventes polares diluyen sustancias polares. Los disolventes no polares disuelven sustancias no polares. Esto se resume en una regla que dice: Lo igual disuelve a lo igual