¿Qué significa saturado en química?

El término saturación en química puede hacer referencia a diferentes conceptos, dependiendo del contexto en el que se utilice. Son cuatro las definiciones de saturado o saturada más comúnmente utilizadas, como se indica a continuación.

Definición de saturado o saturada en el contexto de las disoluciones

Una solución saturada es aquella que no admite la disolución de una mayor cantidad de soluto. En otras palabras, es una solución que ya posee la máxima concentración de soluto que puede soportar, y por lo tanto se ha establecido el equilibrio de solubilidad entre el soluto puro y el soluto en solución.

El concepto de solución saturada se aplica a cualquier tipo de solución, tanto en estado sólido como líquido. Si en una mezcla se logran distinguir claramente dos fases, una de las cuales el un soluto puro, se puede decir que se tiene una solución saturada, ya que, de lo contrario, el soluto seguiría disolviéndose en el solvente hasta desaparecer por completo.

¿Cómo se obtiene una solución saturada?

Las soluciones se pueden saturar por distintas vías.

1. La manera más común y directa es agregando más y más soluto, hasta que llegue el punto en el que no se logre disolver más en el solvente y parte del soluto quede sin disolver.
2. Otra forma es disolver el soluto en el solvente caliente para aumentar su solubilidad, para luego dejar enfriar el sistema. Al enfriar, la solubilidad puede disminuir por debajo de la concentración del soluto en caliente, por lo que la solución pasará a estar sobresaturada y el soluto se separará de la solución por cristalización. Al establecerse el equilibrio, se tendrá una solución saturada.
3. Una solución se puede saturar al agregar un agente precipitante que no es más que una sal que reacciona son el soluto para formar otra sal menos soluble que precipita. Una vez se detiene la precipitación, se tendrá una solución saturada.
4. Finalmente, otra forma de obtener una solución saturada es preparando una solución concentrada del soluto y luego mezclar la solución con otro solvente en el que el soluto sea menos soluble. Esto reduce la solubilidad del soluto hasta el punto en el que precipita. La solución resultante estará saturada.

Ejemplos de soluciones saturadas

• La salmuera es una mezcla de agua con sal en la que no se logra disolver toda la sal, por lo que la fase líquida es una solución saturada.
• Cuando se forman cristales de azúcar en el fondo de la miel, es porque la solución estaba sobresaturada y precipitó. Por lo tanto, la fase líquida que aún queda es una solución saturada.

Definición de saturado en química orgánica

En química orgánica, el término saturado se utiliza en relación a un compuesto orgánico. Se reconocen dos tipos de compuestos orgánico: los saturados y los insaturados. Los compuestos orgánicos saturados son aquellos en los que sus átomos solo están unidos entre sí por medio de enlaces covalente simples. Por esta razón, estos compuestos poseen la cantidad máxima de átomos de hidrógeno unidos a la cadena de átomos de carbono, y de allí el uso del término saturado.

En otras palabras, los compuestos saturados son los que poseen una estructura “saturada” en átomos de hidrógeno, ya que no podrían tener más sin violar la regla del octeto o la tetravalencia del carbono.

Ejemplos de compuestos orgánico saturados

• Los alcanos son el mejor ejemplo de compuestos saturados. Son hidrocarburos de fórmula general C_nH_2n+2, y definen el número de hidrógenos de un compuesto saturado.
• Los alcoholes también son compuestos saturados y su fórmula general solo se diferencia de los alcanos por la presencia de un oxígeno (C_nH_2n+2O).
• Los éteres tienen la misma fórmula general que los alcoholes (C_nH_2n+2O) y por lo tanto también son compuestos saturados.

Definición de saturado en relación a materiales absorbentes

Materiales absorbentes tales como fibras, espumas o hidrogeles normalmente admiten una cantidad limitada de agua u otro solvente. Una vez han absorbido esa cantidad máxima de agua, se suele decir que el material se encuentra saturado. Así que se puede definir saturado en este contexto como un material que ha absorbido la máxima cantidad de agua u otro solvente que puede absorber.

Ejemplos de materiales absorbentes saturados

• Una esponja completamente empapada de agua
• Perlas de hidrogel completamente hidratadas como las que se utilizan como sustrato para sembrar plantas.

Definición de saturado en catálisis química

Tanto los catalizadores homogéneos (tales como las enzimas) como los heterogéneos (tales como los catalizadores de paladio en la hidrogenación catalítica) tienen una capacidad limitada para enlazarse a moléculas del sustrato al mismo tiempo. Esto se debe a que hay una cantidad limitada de sitios activos o de moléculas de catalizador disueltas en la solución.

Cuando la concentración del sustrato es lo suficientemente alta, se logra ocupar todos los sitios activos del catalizador y se dice que el catalizador está saturado. Es decir que se puede definir un catalizador saturado como aquel que ya tiene la máxima cantidad de sustrato unido a los sitios catalíticamente activos. En estas condiciones, aumentar la concentración del sustrato no aumenta la cantidad de moléculas que se enlazan al catalizador, por lo que la velocidad de la reacción se hace independiente de dicha concentración.

Ejemplos de sistemas catalíticos saturados

• Un convertidor catalítico de automóvil defectuoso (que no logra transformar todos los gases nocivos de la combustión en productos menos tóxicos) normalmente se encuentra saturado.

• Una enzima que está trabajando a su máxima velocidad a una temperatura y pH determinado y cuya velocidad no se ve afectada por un aumento en la concentración del sustrato es un ejemplo de un catalizador homogéneo saturado.

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.

Chang, R., Manzo, Á. R., López, P. S., & Herranz, Z. R. (2020). Química (Spanish Edition) (10.^a ed.). New York City, NY: MCGRAW-HILL.

La Solubilidad. (2020, October 30). Retrieved June 29, 2021, from https://espanol.libretexts.org/@go/page/1888

Los hidrocarburos. (n.d.). Retrieved June 29, 2021, from https://espanol.libretexts.org/@go/page/1972

Merriam-Webster. (n.d.). Saturated. In Merriam-Webster.com dictionary.