Mis investigaciones sobre las disoluciones de sal común (1868) demostraron que su disolución se solidifica al alcanzar una composición de NaCl + 10H2O (180 partes de agua por cada 58,5 partes de sal), lo cual ocurre a unos -23°. La disolución solidificada se funde a la misma temperatura, y tanto la porción fundida como el resto conservan la composición anterior.
Guthrie (1874–1876) obtuvo los criohidratos de muchas sales y demostró que ciertos de ellos se forman como los anteriores a temperaturas comparativamente bajas, mientras que otros (por ejemplo, el sublimado corrosivo, los alumbrados, el clorato de potasio y varios coloides) se forman con un ligero enfriamiento, hasta -2° o incluso antes.59
En el caso de la sal común, el criohidrato con 10 moléculas de agua, y en el caso del nitrato de sodio, el criohidrato60 con 7 moléculas de agua (es decir, 126 partes de agua por cada 85 de sal) deben aceptarse como sustancias establecidas, capaces de pasar del estado sólido al líquido y viceversa; y, por lo tanto, puede pensarse que en los criohidratos tenemos soluciones que no solo son indescomponibles por el frío, sino que también poseen una composición definida que presentaría un nuevo caso de equilibrio definido entre el disolvente y la sustancia disuelta.
La formación de compuestos definidos pero inestables en el proceso de disolución se hace evidente por los fenómenos de una disminución marcada de la tensión de vapor, o por el aumento de la temperatura de ebullición que se produce en la disolución de ciertos líquidos y gases volátiles en el agua.
Como ejemplo, tomaremos el ácido yodhídrico, HI, un gas que se licúa y da un líquido que hierve a -20°.
Una solución del mismo que contenga un 57 p. c. de ácido yodhídrico se distingue por el hecho de que, si se calienta, el ácido yodhídrico se volatiliza junto con el agua en las mismas proporciones en que se encuentran en la solución; por lo tanto, dicha solución puede destilarse sin sufrir cambios. La solución hierve a una temperatura más alta que el agua, a 127°.
Una parte de las propiedades físicas del gas y del agua ha desaparecido ya en este caso; se forma una nueva sustancia que tiene su punto de ebullición definido. Para decirlo con mayor exactitud, esta no es la temperatura de ebullición, sino la temperatura a la cual el compuesto formado se descompone, dando los vapores de los productos de disociación, los cuales, al enfriarse, se recombinan.
Si se disuelve en agua una cantidad menor de ácido yodhídrico que la indicada, entonces, al calentar dicha solución, al principio solo destila agua, hasta que la solución alcanza la composición mencionada; luego destilará sin alterarse. Si se hace pasar más ácido yodhídrico a través de dicha solución, se disolverá una nueva cantidad de gas, pero este se desprende con gran facilidad, como el aire del agua.
No debe pensarse, sin embargo, que aquellas fuerzas que determinan la formación de las soluciones gaseosas ordinarias no desempeñan papel alguno en la formación de una solución que posee un punto de ebullición definido; que sí reaccionan lo demuestra el hecho de que tales soluciones gaseosas constantes varían en su composición bajo diferentes presiones.61
No es, por tanto, a cualquier presión, sino únicamente a la presión atmosférica ordinaria, a la que una solución de ebullición constante de ácido yodhídrico contendrá un 57 por ciento del gas. A otra presión, la proporción de agua y ácido yodhídrico será diferente. Esta varía, sin embargo, a juzgar por las observaciones hechas por Roscoe, muy poco para variaciones considerables de presión.62