Solubilidad · Simulacro ICFES Ciencias Naturales

Texto base

Un estudiante analiza cómo cambia la solubilidad de una mezcla de sólido

M

; para esto, disuelve distintas cantidades del sólido

M

en 20 gramos de agua destilada y registra la temperatura exacta a la cual se logra disolver completamente el sólido.

Los resultados se muestran a continuación.

La pregunta

Teniendo en cuenta lo observado con 20 gramos de agua destilada, el estudiante cree que si a 83 °C se agregan 50 gramos de sólido $M$ en 40 gramos de agua destilada no se solubilizará completamente esta cantidad de sólido $M$ . ¿La suposición del estudiante es correcta?

A. Sí, porque para disolver esta cantidad de sólido $M$ en 40 gramos de agua también se necesitaría el doble de temperatura, es decir, 166 °C.
B. No, porque al tener el doble de agua, es más probable que el sólido $M$ solo necesite la mitad de la temperatura para disolverse, es decir, 42 °C.
C. No, porque a partir de 65 °C se pueden disolver completamente 50 g de sólido $M$ en 40 gramos de agua, por lo que a 83 °C el sólido estará completamente disuelto. (correcta)
D. Sí, porque con masas mayores a 35 gramos de sólido $M$ , se necesitarían temperaturas mayores que 83 °C para disolverlo en esa cantidad de agua.

Respuesta y explicación

Respuesta correcta: C

La respuesta correcta es la C. 🧪 Ojo con esto: la tabla no da una temperatura fija para "cierta cantidad de sólido", da una relación entre el sólido y el agua. Saquemos esa relación para el caso nuevo:

\text{Dado que:}

\text{soluto nuevo:} \quad s = 50 \text{ g} \tag{1}

\text{agua nueva:} \quad a = 40 \text{ g} \tag{2}

\text{razón general:} \quad r = \frac{s}{a} \tag{3}

r = \frac{50 \text{ g}}{40 \text{ g}} = 1,25 \text{ g/g} \tag{4}

Esa razón, 1,25 g/g, ya está en la tabla: la fila de 25 g de sólido en 20 g de agua, donde el sólido queda completamente disuelto desde los 65 °C. Y como el enunciado pregunta por 83 °C, un valor más alto que esos 65 °C, el sólido M ya se había disuelto mucho antes de llegar ahí. Por eso el estudiante se equivoca: sí, se disuelve todo. 👍

El distractor más peligroso es el B. Acierta con el "No", pero después se inventa que la temperatura baja a la mitad (42 °C), sin que la tabla respalde ese número en ningún lado; no sale de ningún cálculo válido.

¿Cómo les fue a otros estudiantes?

Esta pregunta ha sido respondida 45.020 veces por estudiantes en RedSaber. El 40,4% eligió la respuesta correcta. La opción más elegida fue la C.

Opción	Veces elegida	Porcentaje
A	7,559	16,8%
B	7,187	16,0%
C	18,197	40,4%
D	10,332	22,9%

Datos anónimos y agregados del banco de práctica de RedSaber.

Explicación paso a paso

¿De qué trata este problema de solubilidad?

Este ejercicio de Ciencias Naturales evalúa qué tan bien manejas datos experimentales de química 🧪. El montaje es sencillo: un estudiante disuelve distintas masas del sólido M en 20 gramos de agua destilada y anota la temperatura mínima en la que el sólido desaparece por completo. La tabla te da cuatro parejas de valores, masa de sólido y temperatura.

El reto no está en memorizarlos, sino en ver la relación que esconden: entre más sólido eches en la misma agua, más temperatura necesitas para disolverlo. Esa proporción es la clave de todo el ejercicio, porque el enunciado cambia el sólido Y el agua al mismo tiempo, y ahí es justo donde mucha gente se enreda.

¿Por qué la respuesta correcta es la C?

Para saber si la suposición del estudiante es correcta, no puedes comparar los 50 gramos de sólido con la tabla original tal cual, porque también cambiaste el agua a 40 gramos 💧. Lo único que se mantiene fijo es la proporción entre soluto y agua, así que calculemos esa razón para el caso nuevo:

\text{Dado que:}

\text{soluto agregado:} \quad s = 50 \text{ g} \tag{1}

\text{agua agregada:} \quad a = 40 \text{ g} \tag{2}

\text{razón general:} \quad r = \frac{s}{a} \tag{3}

r = \frac{50 \text{ g}}{40 \text{ g}} = 1,25 \text{ g/g} \tag{4}

Ahora compara esa razón con una fila que ya conoces de la tabla, la de 25 gramos de sólido en 20 gramos de agua:

r' = \frac{25 \text{ g}}{20 \text{ g}} = 1,25 \text{ g/g} \tag{5}

r y r' dan exactamente igual, así que estás frente a la MISMA concentración relativa que ya se disolvió a una temperatura conocida:

T' = 65\,^{\circ}\text{C} \tag{6}

Compara eso con el dato del enunciado:

83\,^{\circ}\text{C} > 65\,^{\circ}\text{C} \tag{7}

83 °C ya superó los 65 °C que pedía esa proporción, así que el sólido M queda disuelto por completo. La suposición del estudiante es falsa, y por eso la opción C, elegida por el 40,4% (18.197) de los estudiantes, es la correcta ✅.

¿Por qué la opción D es el error más común?

La opción D fue la incorrecta más marcada, con 22,9% (10.332) de los votos, y se entiende por qué atrapó a tantos estudiantes 🤔. Suena juicioso: dice que masas mayores a 35 gramos necesitarían más de 83 °C para disolverse. El problema es que esa regla solo funciona SI te quedas pegado a los 20 gramos de agua originales, y el enunciado ya subió el agua a 40 gramos. Al duplicar el agua, también duplicas cuánto sólido cabe a la misma temperatura:

\text{Dado que:}

\text{temperatura para 35 g en 20 g de agua:} \quad T_o = 83\,^{\circ}\text{C} \tag{8}

\text{factor de agua:} \quad k = \frac{40 \text{ g}}{20 \text{ g}} = 2 \tag{9}

s_{max} = k \times 35 \text{ g} \tag{10}

s_{max} = 2 \times 35 \text{ g} = 70 \text{ g} \tag{11}

Es decir, a 83 °C y con 40 gramos de agua caben hasta 70 gramos de sólido M. El enunciado solo agrega 50, muy por debajo de ese límite, así que se disuelve sin problema. La opción D seduce porque parte de un dato real de la tabla, pero se le olvida que el agua también cambió, y por ahí falla 🧠.

¿Por qué no son correctas las demás opciones?

Las otras dos opciones incorrectas se inventan números que ninguna fila de la tabla respalda. La opción A, marcada por el 16,8% (7.559) de los estudiantes, asegura que duplicar el agua obliga a duplicar la temperatura, hasta llegar a 166 °C 🔥:

T_A = 2 \times T_o \tag{12}

T_A = 2 \times 83\,^{\circ}\text{C} = 166\,^{\circ}\text{C} \tag{13}

Eso contradice lo que ya calculamos: la razón real de 1,25 g/g solo pedía 65 °C, un valor MENOR a 83 °C, no el doble. Duplicar la temperatura es una operación inventada, sin ningún respaldo en la tabla.

La opción B, elegida por el 16,0% (7.187), acierta con el "No", pero se equivoca en el número: dice que bastaría la mitad de la temperatura, unos 42 °C 🤷:

T_B = \frac{T_o}{2} \tag{14}

T_B = \frac{83\,^{\circ}\text{C}}{2} = 41,5\,^{\circ}\text{C} \approx 42\,^{\circ}\text{C} \tag{15}

Es una simple división por dos, sin relación con la proporción soluto-agua. El valor correcto, según la razón de 1,25 g/g, es 65 °C, no 42 °C. B acierta de pura casualidad, pero el cálculo detrás está mal 📉.

Simulacro ICFES Saber 11° · Ciencias Naturales: Solubilidad