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Química

Solução

Sara Nahra
Publicado por Sara Nahra
Última atualização: 28/7/2021

Introdução

A maior parte das substâncias presentes na natureza são misturas. Quando essas misturas são homogêneas, isto é, quando seus componentes se encontram misturados uniformemente no nível molecular, então temos a formação de soluções.

As soluções podem ocorrer entre líquidos, sólidos ou gases. Elas são formadas por componentes, sendo o solvente o componente presente em maior quantidade e os solutos aqueles que estão em menor quantidade. Observe a tabela abaixo com alguns exemplos de soluções.

Estado da solução Estado do solvente Estado do soluto Exemplo
Gás Gás Gás Ar atmosférico
Líquido Líquido Gás Oxigênio na água
Líquido Líquido Líquido Álcool na água
Líquido Líquido Sólido Sal na água
Sólido Sólido Gás Hidrogênio no paládio
Sólido Sólido Líquido Mercúrio na prata
Sólido Sólido Sólido Prata no ouro

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Solubilidade e Polaridade

A ideia chave aqui é: Semelhantes dissolvem semelhantes! Isso significa que substâncias polares se dissolvem melhor em substâncias polares e substâncias apolares dissolvem-se melhor em substâncias apolares.

Por exemplo, ácido clorídrico (HCl), etanol (CH3CH2OH) e cloreto de sódio (NaCl) são substâncias polares que se dissolvem em água, que também é polar. Já o iodo (I2) é apolar, e se dissolve no tetracloreto de carbono (CCl4).

Solubilidade de gases em líquidos

Segundo a Lei de Henry, a solubilidade (S) de um gás em um líquido é diretamente proporcional à pressão (P) que o gás exerce sobre esse líquido. Isso é válido quando não há reação química entre o gás (soluto) e o líquido (solvente). Essa lei pode ser expressa matematicamente a partir da seguinte expressão:

S = k x P

Sendo k uma constante de proporcionalidade que depende da temperatura e do tipo de gás. A redução da pressão causa diminuição da solubilidade do gás no líquido. Além disso, a solubilidade de um gás diminui com o aumento da temperatura.

Coeficiente de Solubilidade (Cs) ou solubilidade (s)

Coeficiente de solubilidade (Cs) ou solubilidade (s) é a máxima quantidade de soluto que consegue ser dissolvida em uma quantidade fixa de solvente, em uma determinada temperatura e pressão.

Por exemplo, a 20 °C, quantidade máxima de cloreto de sódio (NaCl) que se dissolve em 100 g de água é 36 g. Dessa forma, o coeficiente de solubilidade do NaCl a 20 °C é de 36 g NaCl/100 g de água.

Classificação das Soluções sob Saturação

●    Soluções insaturadas ou não saturadas – são soluções que apresentam pouca quantidade de soluto no solvente, ou seja, o soluto não atingiu seu coeficiente de solubilidade naquele solvente. Por exemplo, se dissolvermos 10 g de NaCl em 100 g de água a 20 °C, ainda poderíamos adicionar mais 26 g de NaCl na solução até atingirmos a quantidade máxima de soluto permitida nessa temperatura.

●    Soluções saturadas – são soluções que possuem a quantidade máxima de soluto dissolvida no solvente, ou seja, o coeficiente de solubilidade foi atingido. Por exemplo, se dissolvermos 36 g de NaCl em 100 g de água a 20 °C teríamos uma solução saturada e não poderíamos mais adicionar NaCl na solução, pois não iria mais dissolver.

●    Soluções supersaturadas – são soluções que apresentam mais soluto do que o permitido naquelas condições e por isso, são instáveis. Por exemplo, se adicionarmos 46 g de NaCl em 100 g de água a 20 °C, 36 g de NaCl seriam dissolvidos, porém os 10 g em excesso precipitariam, formando o corpo de fundo ou precipitado. Para aumentar o coeficiente de solubilidade desse sal nessa quantidade de água, teríamos que aumentar a temperatura da solução até que todo o sal fosse dissolvido. Essa solução é instável, pois qualquer agitação ou a simples adição de um cristal de NaCl faria com que os 10 g em excesso precipitassem.

Curvas de Solubilidade

As curvas de solubilidade são gráficos que mostram como os coeficientes de solubilidade das substâncias variam em função da temperatura, como mostrado a seguir.

 Tabela de solubilidade.Tabela de solubilidade.

Para a maioria das substâncias, o coeficiente de solubilidade aumenta com o aumento da temperatura. A dissolução dessas substâncias é endotérmica, ou seja, acontece com absorção de calor. Já no caso do Ce2(SO4)3, onde a solubilidade diminui com o aumento da temperatura, ocorre uma dissolução exotérmica, ou seja, acontece com liberação de calor.


Exercícios

Exercício 1
(ITA/2000)

A figura a seguir mostra a curva de solubilidade do brometo de potássio (KBr) em água:

Dados:

Massa molar (g/mol): K = 39,10; Br = 79,91

Baseando nas informações apresentadas na figura é errado afirmar que:

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