¿Adónde va el azúcar cuando se disuelve en el agua?

El azúcar disuelto sigue ahí, repartido en partículas invisibles

Disolver no es hacer desaparecer. Una sustancia sólida, el soluto, se separa en partículas muy pequeñas (moléculas o iones) que se mezclan por igual con el líquido, el disolvente. En el caso del azúcar, el agua sigue viéndose transparente porque las moléculas disueltas son tan pequeñas que no dispersan la luz de forma apreciable (otras sustancias disueltas sí dan color).

Hay una forma de comprobarlo en casa: pesa el vaso con el agua y el azúcar antes de remover y otra vez después, sin derramar nada ni dejar que se evapore el agua. El número es el mismo. Y si dejas un poco de agua azucarada en un plato durante varios días, el agua se evapora y el azúcar reaparece en forma de cristales. Tenía que estar ahí todo el tiempo.

Las moléculas de agua tienen un lado un poco positivo y otro un poco negativo

Para entender cómo el agua «esconde» el azúcar, hay que fijarse en la forma de su molécula. En una molécula de agua, el lado del hidrógeno tiene una carga ligeramente positiva y el lado del oxígeno, una ligeramente negativa. Se dice que el agua es una molécula polar. Es como un pequeño imán con dos extremos distintos [1].

Esa polaridad es la herramienta con la que el agua separa y rodea las partículas de lo que se disuelve. Cuando las moléculas de agua se agrupan alrededor de una partícula disuelta, hablamos de hidratación. Lo vemos mejor con la sal.

La sal se parte en iones y el agua los rodea

La sal de mesa (cloruro de sodio) está hecha de iones: sodio con carga positiva y cloruro con carga negativa. En el cristal están pegados entre sí. En el agua, el lado positivo de las moléculas atrae a los iones cloruro y el lado negativo atrae a los iones sodio. Esa atracción es suficiente para tirar de ellos y separarlos, y cada ion queda rodeado de moléculas de agua [1].

Por eso el agua salada conduce la electricidad mucho mejor que el agua con azúcar: los iones, con su carga, pueden llevar corriente. El azúcar, en cambio, se disuelve como moléculas enteras, sin carga.

Un estudiante sueco propuso que la sal se separa en iones y no le creyeron

Hoy esto parece evidente, pero no siempre lo fue. A principios de los años 1880, el sueco Svante Arrhenius estudiaba cómo pasa la corriente eléctrica por las disoluciones. En 1883 propuso que, al disolverse la sal, se separa en partes con carga eléctrica, los iones, y que ellos son los que llevan la corriente [2].

Su tesis doctoral, de 1884, defendía que las sustancias de este tipo se separan en iones en mayor o menor grado al disolverse en agua. La tesis recibió críticas en la Universidad de Upsala, y Arrhenius se marchó a Alemania con ayuda del químico Wilhelm Ostwald. Con el tiempo la idea se aceptó, y en 1903 le dieron el Premio Nobel de Química por su teoría de la disociación electrolítica [2]. La explicación de Arrhenius se fue revisando con el tiempo, pero aquí no veremos esos cambios en detalle.

¿Se puede disolver una cantidad infinita? No: cada sustancia tiene un tope

Si sigues añadiendo azúcar al vaso, llega un momento en que el resto se queda en el fondo por mucho que remuevas. Se ha alcanzado el límite de la solubilidad: la máxima concentración que puede haber en la disolución en esas condiciones. Entonces se dice que la disolución está saturada [3].

Ese tope es distinto para cada sustancia. A 25 °C, en 100 ml de agua caben unos 200 g de azúcar (sacarosa) según una ficha internacional de seguridad química, mientras que de sal caben unos 36 g en 100 g de agua [4]. Es decir, con la misma agua se disuelve entre cinco y seis veces más azúcar que sal. Dicho de otro modo, cuánta cantidad se disuelve depende de la sustancia, y no solo de cuánto remuevas. Remover sirve para llegar antes al tope, no para subirlo.

La temperatura cambia el tope, y en gases y sólidos va al revés

Muchos sólidos se disuelven mejor en agua más caliente, aunque hay excepciones. En general, los gases se disuelven menos en agua más caliente [3]. Por eso una bebida con gas templada pierde burbujas antes que una fría: el gas que estaba disuelto sale con más facilidad.

Fíjate en que esto responde a una pregunta distinta a la del principio. Una cosa es cuánto cabe (la solubilidad) y otra cuánto tarda en disolverse (la rapidez). Remover o machacar el azúcar acelera lo segundo, pero no cambia el tope.

Cómo comprobarlo tú mismo

Hoy mismo: con la misma cuchara y el mismo vaso de agua, añade una cucharadita rasa de azúcar cada vez y remueve después de cada una. Cuando el azúcar ya no se disuelva y quede en el fondo, anota cuántas añadiste. Repite con sal y compara. Si quieres probar con agua caliente, pide ayuda a una persona adulta. No hace falta probar la mezcla.

En unos días: pon un poco de agua azucarada en un plato hondo, sobre una mesa cerca de una ventana, y mira si aparecen cristales cuando se evapora. Si quieres leer más, busca en las fuentes qué dicen sobre hidratación y solubilidad, y fíjate en qué palabras se repiten.