SOLUCIONS EMPÍRIQUES: CARACTERÍSTIQUES, PREPARACIÓ I EXEMPLES - QUIMICA - 2026

Les solucions empíriques són aquelles on les quantitats exactes de solut i solvent no estan definides ni es reprodueixen. La relació entre la quantitat de solut i de l'solvent d'aquestes solucions no està determinada quantitativament; per tant, no tenen de concentració coneguda.

La solució empírica, com ho indica la paraula 'empírica', és producte de la pràctica, de l'experiència de qui prepara la solució. Aquestes solucions també es coneixen com a solucions qualitatives.

Suc de kiwi: un exemple d'una solució empírica. Font: pexels.

Durant la preparació d'un suc de kiwi, s'afegeix un volum i nombre de llesques variables, depenent de la mida de la gerra o de quants comensals esperen saciar la seva set.

Les quantitats de solut (kiwi i sucre) i solvent (aigua) emprades en la preparació es realitzen segons el parer o experiència de qui prepara la solució. Així mateix, la preparació d'aquesta solució empírica està subjecta a el criteri de l'gust; si la persona ho prefereix més dolç, afegirà mitja tassa més de sucre.

Els components de l'suc de kiwi no tenen, per tant, d'una concentració definida o coneguda com la que tenen les solucions valorades. A més, aquest suc no pot expressar-se amb cap de les unitats de concentració, ni físiques o químiques; a menys, que es pesin i mesurin degudament tots els seus ingredients.

Les solucions empíriques no tenen una aplicació habitual, d'importància en la indústria ni a la ciència. És ocasional la preparació de solucions empíriques en la química, com en els assajos de mitjans de dissolució.

Característiques de les solucions empíriques

Entre les característiques que se'ls pot atribuir a les solucions empíriques es troben les següents:

-Es preparen habitualment en llocs informals, com a les llars, restaurants, fonts de soda, bars, entre d'altres llocs similars.

Qualsevol persona pot preparar-les, sense formació específica en química, ni prèvia experiència en un laboratori.

-La preparació d'aquestes solucions es realitza per satisfer o cobrir alguna necessitat, generalment culinària, d'alimentació, entre d'altres.

-Durant la preparació d'aquestes solucions preval l'experiència, la pràctica, el criteri, necessitat o gust de qui les prepara.

-Es preparen sense seguir cap mètode de pesada, sense necessitat de realitzar càlculs estequiomètrics, ni equips instrumentals; com el pH-metre, per exemple.

-En la seva preparació no s'usen materials volumètrics, ja que no és indispensable tenir mesures exactes dels volums dels solvents o soluts líquids.

-La seva preparació en general és poc freqüent en els laboratoris de rutina i investigació, on habitualment es requereixen solucions valorades.

-Les solucions empíriques que amb més freqüència es preparen a les llars són de soluts dissolts en líquids. També són preparades amb freqüència la barreja de líquids en líquids, en la preparació de còctels, per exemple.

Tipus o classificació

La classificació de les solucions empíriques és semblant a la de les solucions valorades quan s'expressen de forma qualitativa o informal. Ja està clar que no es determina amb exactitud la quantitat de solut ni de solvent d'aquestes solucions.

A l'considerar la solubilitat i quantitat de solut que s'agrega a l'solvent, les solucions empíriques poden ser diluïdes o concentrades. Així mateix, les solucions empíriques concentrades també poden classificar-se com insaturats, saturats o sobresaturades.

Una beguda instantània es pot preparar bé sigui diluïda o concentrada, d'acord a l'gust o necessitat de l'comensal.

solució diluïda

És aquella solució en la qual s'ha afegit poca quantitat de l'solut en relació a la quantitat de l'solvent present. El gust de la solució resultant, el color obtingut, entre d'altres criteris, indicaran què tan diluïda o concentrada està la solució. Un exemple d'aquesta solució pot ser posar una mica de sucre diluït en una tassa d'aigua.

solució concentrada

Són aquelles solucions que tenen una quantitat de solut abundant o elevat respecte a la quantitat de solvent de la solució. Una solució empírica es concentra afegint més quantitat de solut o disminuint el volum de l'solvent.

solució insaturat

És aquella solució en la qual la quantitat de el solut és elevada sense que arribi a saturar la solució; per tant, pot dissoldre encara més solut sense la formació d'un precipitat.

solució saturada

És aquella solució en la qual s'ha afegit la màxima quantitat de solut que el solvent pot dissoldre. En la solució preparada no es dissoldrà més solut en el dissolvent de la solució.

solució sobresaturada

És aquella solució que ha estat preparada amb una quantitat de solut que sobrepassa els límits o capacitat de dissolució de l'solvent. Només augmentant la temperatura es pot augmentar la solubilitat de l'solut.

preparació

Com es va indicar en paràgrafs anteriors, en la preparació de les solucions empíriques van a prevaler els gustos de qui prepara la solució. La quantitat de solut, a l'igual que la quantitat de el dissolvent, dependrà de l'criteri i requeriments personals, individuals.

En la seva preparació no s'utilitzarà cap pesada de solut, i per tant les unitats de mesura són numèricament inexistents.

materials

Es poden emprar utensilis com culleres, abocades en recipients que també mancaran d'indicador de volum; gots o gerres, o fins i tot brins agregades des dels dits o una quantitat ajustada en els punys.

Cafè, còctels i te

La solució empírica pot contenir una o més substàncies dissoltes en una quantitat determinada d'solvent. Com un cafè, per exemple, a més de l'aigua i de el cafè normalment s'agrega sucre com endolcidor.

D'altra banda, també pot consistir en una barreja de líquids, com els còctels, per exemple. Es barregen diversos licors per preparar aquest tipus de solució empírica, i davant la falta de mètrica, es posa a prova la destresa de preparar un mateix glop amb el mateix sabor infinitat de vegades.

Es pot preparar amb sòlids com el te verd, o altres espècies, que impregnen el solvent amb el seu sabor i olor. Queda preparada una solució empírica una vegada que aquesta preparació és bugada, o passada per un tamís, deixant la solució homogènia.

exemples

Són nombrosos els exemples que es poden donar de les solucions empíriques, preparades rutinàriament a la llar o molt eventualment en els laboratoris.

Elaboració de begudes

A la llar, als restaurants i en altres expendios d'aliments, diàriament i de forma contínua o rutinària s'estan preparant begudes. Existeixen moltes begudes de preparació instantània, com te, o begudes achocolatadas, el criteri és el sabor i gust de les persones.

Contínuament es preparen cafès, llimonades, tes, xocolata amb llet, cafè amb llet, còctels, guarapitas, entre d'altres begudes.

Assaigs de mitjans de dissolució

En química es preparen solucions empíriques a l'realitzar alguns assaigs de preparació de mitjans de dissolució.

Un exemple podria ser quan es té un compost orgànic P i es vol estudiar la seva solubilitat en diferents solvents. A partir dels resultats qualitatius, els quals són solucions empíriques, es pot preparar un mitjà de dissolució específic.

Es realitzen assajos amb mitjans de dissolució per a aquest compost, sense la necessitat d'emprar material volumètric per a la seva preparació.

En aquest mitjà es van addicionant els solvents o reactius fins al punt que s'arribi a una dissolució apropiada de P. A partir d'aquestes mesures prèvies es realitza el mateix procediment per dissoldre altres sòlids de la mateixa naturalesa de P.

Després, es pot estimar la concentració necessària d'aquests reactius per reproduir el mitjà de dissolució; i amb això, deixa de ser una solució empírica.

Bany de gel

Es poden preparar solucions empíriques quan s'utilitzen banys crioscópicos o de gel, per mantenir una substància o mitjà de reacció a baixes temperatures. La persona que el prepara afegeix una quantitat incerta de gel, sal i aigua, per tal de refredar prou el recipient o material col·locat dins el bany.

Ús d'indicadors de pH

Un altre exemple és quan s'addicionen indicadors àcid-base sòlids a una mostra a la qual se li farà una valoració volumètrica. Si l'indicador ja exhibeix color al pH de la mostra, s'ha d'afegir una quantitat tal que la intensitat del seu color, no interfereixi amb el punt final (viratge de l'indicador) en la valoració.

Això passa, per exemple, quan es treballa amb l'indicador negre de eriocrom T. El seu sòlid consisteix en cristalls negres que pinten intensament la mostra a valorar. Si s'agrega massa d'aquest indicador, la solució es tornarà de color blau fosc, la qual cosa impossibilita observar el punt final.

Solució de bicarbonat

Bicarbonat per a les cremades d'àcid: s'afegeix una quantitat tal de bicarbonat en aigua fins a la seva saturació.

Quan aquesta solució no està preparada prèviament a l'accident, s'agrega una quantitat premeditada d'aquesta sal a l'aigua amb l'únic objectiu de neutralitzar l'àcid o la base a la zona de el cos afectada.

ornaments nadalencs

Quan s'improvisen pilotes amb solucions acolorides (compostos de metalls de transició, colorants, etc.) per decorar els laboratoris en temps decembrinos, s'està fent ús de solucions empíriques (llevat que s'hagin preparat quantitativament).

reflexió final

A tall de reflexió final, al laboratori són molt poques les ocasions on es treballi amb solucions empíriques (i molt menys a nivell industrial).

Això es deu al fet que és imprescindible el poder reproduir les solucions perfectament. A més, no poden sacrificar l'exactitud i la precisió dels mesuraments; ja que, es restaria veracitat i qualitat als resultats experimentals.

referències

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8va ed.). Cengage Learning.
2. Expressing Concentrations. (Sf). Recuperat de: chem.purdue.edu
3. Zapata, M. (2016). Concentració de les solucions: Solucions qualitatives. Recuperat de: quimicaencasa.com
4. Wikipedia. (2019). Dissolució. Recuperat de: es.wikipedia.org
5. Andrade C. Guevara. (2012). Solucions empíriques.. Recuperat de: roa.uveg.edu.mx