¿Qué es un solvente universal en química?

Para entender el concepto de solvente, o disolvente, universal, es necesario aclarar, en primer lugar, lo es un solvente. En química, un disolvente es cualquier sustancia sólida, líquida o gaseosa capaz de disolver a otras sustancias, denominadas solutos, para formar así una mezcla homogénea llamada solución. Técnicamente, el solvente a aquella sustancia que se encuentre en mayor proporción en una disolución, mientras que todos los demás componentes se consideran solutos. Sin embargo, el uso más común del término solvente es en referencia a una sustancia líquida que disuelve a otras sustancias sólidas, gaseosas o a otros líquidos.

La capacidad que tiene un solvente de disolver a un soluto en particular depende de qué tan parecidos sean el soluto y el solvente. La regla de oro en términos de solubilidad es que “los semejantes disuelven a sus semejantes”, lo que quiere decir que un solvente será capaz de disolver una sustancia que se le parezca mucho en estructura o en propiedades fisicoquímicas, pero probablemente no sea capaz de disolver a otros solutos con estructuras muy diferentes.

Definición de disolvente universal

Un solvente universal se define como aquel líquido capaz de disolver a cualquier otra sustancia, sea esta orgánica o inorgánica, polar o apolar y sea sólida, líquida o gaseosa. Debido a que, en principio, un solvente solo podrá disolver sustancias semejantes, el verdadero solvente universal no existe. Esto se debe a que, si un solvente es polar, por ejemplo, será capaz de disolver muy bien a otros solutos polares y compuestos iónicos, pero no será capaz de disolver solutos apolares, tales como hidrocarburos alifáticos, grasas y aceites.

Por otro lado, si un solvente es apolar, entonces disolverá muy bien a los solutos apolares, pero no será capaz de disolver solutos fuertemente polares o a compuestos iónicos.

¿Por qué al agua se le dice “el solvente universal”?

Una pregunta natural es que, si el solvente universal no existe, como lo acabamos de demostrar, y además sabemos que el agua no es capaz de disolver algunos solutos comunes tales como el aceite, entonces ¿por qué se dice que el agua es “el solvente universal”?

Las razones son básicamente dos:

El agua es, conmucho, el solvente más común que existe en el planeta.

No hay necesidad de demostrarlo. No hay ninguna otra sustancia líquida en el mundo más abundante que el agua, que cubre el 71% de la superficie terrestres. Esto trae como consecuencia que estemos constantemente tratando de disolver distintos tipos de químicos en el agua.

El agua disuelve un mayor número de solutos que cualquier otro líquido conocido.

Al ser un solvente prótico (que puede actuar como donante de átomos de hidrógeno o protones en los enlaces de hidrógeno) y altamente polar, el agua puede disolver a un gran número de compuestos de diferentes clases, tanto orgánicos como inorgánicos y tanto iónicos como neutros.

Entre las clases de compuestos que el agua puede disolver ser encuentran:

• Los distintos tipos de sales.
• Ácidos y bases tanto fuertes como débiles y tanto orgánicos como inorgánicos.
• Algunos óxidos básicos.
• Algunos óxidos ácidos.
• Moléculas de gases polares tales como el HCL, el HBr, e incluso algunos gases apolares tales como el CO₂ o dióxido de carbono.
• Compuestos orgánicos polares tales como los alcoholes, los ácidos carboxílicos, los fenoles, las aminas, las amidas, etc.

«Alkahest»: el solvente universal de los alquimistas

La química encuentra sus orígenes en los antiguos alquimistas. Estos llevaron a cabo un sinfín de experimentos, algunos más sistemáticos que otros, por medio de los cuales lograron descubrir muchos de los principios de la reactividad química y otros aspectos importantes de esta ciencia. Otro de los campos en los que hacían investigación era en la búsqueda de solventes que fueran capaces de disolver oro y otras sustancias.

Uno de los resultados de esto fue el «alkahest», un supuesto solvente universal verdadero con propiedades místicas que los alquimistas creían podía disolver todos los metales y todos los cuerpos terrestres. El término «alkahest» fue acuñado por el alquimista suizo Paracelso, quien también propuso una receta para su elaboración.

El alkahest no es, en realidad, un verdadero solvente universal

El alkahest de Paracelso es, en realidad, una solución alcohólica alcalina que contiene hidróxido de calcio o cal apagada (Ca(OH)₂), y potasa carbónica o carbonato de potasio (K₂CO₃). Desde el punto de vista de Paracelso, esta mezcla es un mejor solvente que el agua ya que es capaz de disolver en mucho mayor grado las grasas y los aceites, así como otros compuestos orgánicos.

Una de las razones es que, es realidad, la mezcla alcalina es capaz de descomponer a muchas sustancias orgánicas y convertirlas en sustancias más fácilmente solubles que antes. Un ejemplo de esto es que la mezcla puede saponificar las grasas y las sales orgánicas resultantes (jabón) son fácilmente dispersables tanto en alcohol como en agua.

Sin embargo, hoy entendemos, mucho mejor que en ese entonces, que hay una distinción muy clara entre un disolver y descomponer químicamente a otra sustancia. Mientras que el primero proceso consiste en desagregar las moléculas de una sustancia, pero dejándolas intactas, descomponer a una sustancia implica transformarla en otra sustancia diferente más simple. Esto es lo que en realidad hace el alkahest de Paracelso, por lo que en realidad no puede considerarse un solvente real, mucho menos uno universal.

Por otro lado, también está el hecho evidente que al alkahest no es capaz de disolver a todas las demás sustancias, ya que no disuelve aquella que forma el recipiente que lo contiene.

Otros solventes comunes además del agua

Además del agua, existen muchos otros solventes que encuentran usos tanto en investigación, como en la industria y en nuestras vidas diarias.

• Otros solventes polares incluyen muchos alcoholes tales como el etanol, el metanol y el alcohol isopropílico. Además, otros solventes más exóticos como el amoníaco líquido son utilizados en diferentes aplicaciones.
• También existen solventes apolares tales como el benceno, los alcanos de cadenas de 5 o más carbonos, los alcanos cíclicos como el ciclohexano, los éteres, haluros orgánicos como el tetracloruro de carbono y muchos más.
• Otro ejemplo de un solvente muy particular es el dióxido de carbono supercrítico. Este consiste en el mencionado gas en condiciones de alta temperatura y presión. Se utiliza con frecuencia en la extracción de cafeína de los granos de café para la preparación de café decafeinado.
• Finalmente, está el mercurio, el cual es un metal líquido que puede disolver a otros metales formando un tipo de mezclas llamadas amalgamas.

También son muy comunes los solventes formados por una combinación de varios solventes que son capaces de disolver un mayor número de sustancias químicas. Sin embargo, sin importar qué líquidos mezclemos, nunca encontraremos uno que se ajuste a la definición de solvente universal.

Referencias

Brown, T. (2021). Quimica: La Ciencia Central, 11/ed. (11ava ed.). Londres, Inglaterra: Pearson Education.

Carey, F., & Giuliano, R. (2014). Química orgánica (9.^a ed.). Madrid, España: McGraw-Hill Interamericana de España S.L.

El proceso de la disolución. (2020, October 30). Recuperado de https://espanol.libretexts.org/@go/page/1886

Leinhard, John. «No.1569 Alkahest«. University of Houston.

Restrepo, J. (12 de enero de 2021). Disolventes alternativos. Recuperado de https://www.zonadepinturas.com/20080812895/articulos/pinturas-y-recubrimientos/disolventes-alternativos.html