Que las soluciones contienen compuestos determinados con agua se demuestra además por los fenómenos de las soluciones sobresaturadas, de los llamados criohidratos, de las soluciones de ciertos ácidos que tienen puntos de ebullición constantes, y por las propiedades de los compuestos que contienen agua de cristalización, cuyos datos es indispensable tener presente al considerar las soluciones.
Las soluciones sobresaturadas presentan los siguientes fenómenos:—Al enfriar una solución saturada de ciertas sales,55 si el líquido se coloca bajo ciertas condiciones, el exceso de sólido puede permanecer a veces en solución y no separarse. Un gran número de sustancias, y más especialmente el sulfato de sodio, Na2SO4, o sal de Glauber, forman fácilmente soluciones sobresaturadas. Si se satura agua hirviendo con esta sal, y la solución se trasvasa separándola de cualquier resto de sal sin disolver y, continuando la ebullición, el recipiente que contiene la solución se cierra herméticamente con lana de algodón, o fundiendo el recipiente, o cubriendo la solución con una capa de aceite, entonces se observará que esta solución saturada no separa nada de sal de Glauber al enfriarse hasta la temperatura ordinaria o incluso hasta una temperatura mucho más baja; aunque, sin las precauciones anteriores, al enfriarse se separa una sal en forma de cristales que contienen Na2SO4·10H2O—es decir, 180 partes de agua por 142 partes de sal anhidra. La solución sobresaturada puede moverse o agitarse dentro del recipiente que la contiene, y no se producirá ninguna cristalización; la sal permanece en la solución en una cantidad tan grande como a una temperatura más alta.
Si se abre el recipiente que contiene la solución sobresaturada y se arroja en él un cristal de sal de Glauber, la cristalización se produce repentinamente.56
Se observa un aumento considerable de la temperatura durante esta rápida separación de cristales, el cual se debe al hecho de que la sal, que antes se encontraba en estado líquido, pasa a estado sólido. Esto guarda cierta semejanza con el hecho de que el agua puede enfriarse por debajo de los 0° (incluso hasta los -10°) si se deja en reposo, bajo ciertas circunstancias, y desprende calor al cristalizar repentinamente.
Aunque desde este punto de vista hay un parecido, en realidad el fenómeno de las soluciones sobresaturadas es mucho más complicado.
Así, al enfriar, una solución saturada de sal de Glauber deposita cristales que contienen Na2SO4,7H20,57 o 126 partes de agua por 142 partes de sal anhidra, y no 180 partes de agua, como en la sal mencionada anteriormente.
Los cristales que contienen 7H2O se distinguen por su inestabilidad; si permanecen en contacto no solo con cristales de Na2SO4,10H2O, sino con muchas otras sustancias, inmediatamente se vuelven opacos, formando una mezcla de sales anhidras y decahidratadas.
Es evidente que entre el agua y una sustancia soluble pueden establecerse diferentes tipos de equilibrio mayor o menor estabilidad, de los cuales las soluciones forman un caso particular.58
Las disoluciones de sales, al ser refrigeradas por debajo de 0°, depositan hielo o cristales (que a menudo contienen entonces agua de cristalización) de la sal disuelta, y al alcanzar un cierto grado de concentración se solidifican en toda su masa. Estas masas solidificadas se denominan criohidratos.