quinta-feira, 4 de agosto de 2022

AULA SOLUBILIDADE DAS SUBSTÂNCIAS

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SOLUBILIDADE DAS SUBSTÂNCIAS

SOLUBILIDADE: é a capacidade de uma substância de formar um sistema monofásico ou uma mistura homogênea quando misturada a uma segunda substância.
      Quanto menor a atração entre as partículas do soluto, maior a facilidade de dissociação ocasionada pela atração das partículas do solvente e maior será sua solubilidade.

COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE

Se considerarmos a adição de quantidades crescentes de soluto a uma quantidade fixa de solvente, chega-se muitas vezes a um limite onde não é mais possível a dissolução do soluto, pois começa a faltar solvente par dissociar e solvatar o soluto, que passa a depositar-se no fundo do recipiente (precipitar). 

Logo, o coeficiente de solubilidade é a quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida em uma quantidade fixa de solvente, sob dadas condições de temperatura e pressão. 

Para solutos sólidos ou líquidos, é geralmente expresso pelo número de gramas do soluto que pode ser dissolvido em 100 gramas ou em 1 litro de solvente.

Exemplo: Coeficiente de solubilidade do NaCl na água a 25°C é igual a 360g/litro ou seja poderemos dissolver no máximo 360 gramas de NaCl em um litro (1000 mL) de água ou 36 gramas em 100 millilitros de água.

Obs: os valores do coeficiente de solubilidade para cada substância deve ser determinado experimentalmente, não existem fórmulas para esse cálculo.

Exemplos: soluções saturadas de sais.

SOLUTO                       (g soluto / 1L H2O) a 20°C

AgNO3 ........................   2220 gramas

NaCl    .........................   360 gramas

KNO3 ...........................   316 gramas

Ba(OH)......................    38,9 gramas

Li2CO3 ........................    13,3 gramas

Ca(OH)2 .....................    1,65 gramas

Mg(OH)2 ....................     0,009 gramas

Al(OH)3 ......................     0,00104 gramas

AgCl ..........................     0,00089 gramas

As três últimas substâncias, em vermelho, a solubilidade é desprezível e normalmente são consideradas insolúveis.

INSOLÚVEIS: significa que a atração entre as partículas do soluto e/ou do solvente é muito forte dificultando a dissociação pela atração das partículas do solvente.

Estes máximos de solubilidade variam significativamente em função da natureza das substâncias envolvidas. 

Explicações para esta diversidade podem basear-se na polaridade das moléculas bem como em sua semelhança química dos elementos que a constituem. 

Algumas considerações neste sentido serão apresentadas na unidade "ligações químicas". 

Lá estão incluídas regras de solubilidade e alguma justificativa teórica para elas.

A solubilidade de uma substância em um determinado solvente sofre ainda o efeito de fatores externos como a temperatura e a pressão.
 
A temperatura influi na solubilidade em maior ou menor escala dependendo das substâncias envolvidas.
 
Em alguns casos, o aumento de temperatura aumenta a solubilidade; em outros casos pode ocorrer o contrário. 

Já a pressão influi na solubilidade de forma apreciável somente para solutos gasosos.

CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES: insaturadas (diluídas ou concentradas), saturadas e supersaturadas. 

    A classificação das soluções quanto à solubilidade é um importante recurso utilizado em laboratórios e indústrias por estar diretamente relacionado à produção ou ao estudo de um determinado material.

    Para realizar a classificação de qualquer solução quanto à solubilidade, é fundamental conhecer o coeficiente de solubilidade do soluto em relação ao solvente, presentes na mistura.

    A seguir, especificamos cada uma das classificações das soluções quanto à solubilidade:

 Solução insaturada: é aquela que apresenta uma quantidade de soluto dissolvida menor que a especificada no coeficiente de solubilidade, ou seja, ainda é possível adicionar ao solvente uma quantidade de soluto, que será dissolvida. Por exemplo, se o coeficiente de solubilidade do NaCl em água é de 36 g a cada 100 g de H2O, a 20oC, temos uma solução insaturada se prepararmos uma solução com 30 g de NaCl em 100 g de H2O, a 20 oC.

Porém, a solução insaturada pode ser classificada em diluída ou concentrada, de acordo com o seguinte critério:

       Diluída: solução insaturada cuja quantidade de soluto dissolvida não chega nem a 50% da quantidade especificada no coeficiente de solubilidade. Assim, no caso da solução de NaCl, seria aquela preparada com 10 g de NaCl em 100 g de H2O, a 20 oC.

     Concentrada: solução insaturada cuja quantidade de soluto de soluto dissolvida é maior ou igual a 50% da quantidade especificada no coeficiente de solubilidade. Por exemplo, no caso da solução de NaCl, seria aquela preparada com 20 g de NaCl em 100 g de H2O, a 20 oC. 

Solução saturada: é aquela que apresenta uma quantidade de soluto dissolvida exatamente igual à especificada no coeficiente de solubilidade, ou seja, se adicionarmos ao solvente qualquer outra quantidade extra de soluto, ela não será dissolvida.

Se o coeficiente de solubilidade do NaCl em água é de 36 g por 100 g de H2O, a 20oC, temos uma solução saturada se prepararmos uma solução com 36 g de NaCl em 100 g de H2O, a 20 oC.

Agora, se prepararmos uma solução com 40 g de NaCl e 100 g de H2O, a 20oC,  36g de NaCl serão dissolvidos (saturando o solvente) e os 4 g restantes serão depositados no fundo do recipiente. Por causa disso, a solução é classificada em saturada com corpo de fundo.

Solução supersaturada: é aquela que apresenta uma quantidade de soluto dissolvida superior à especificada no coeficiente de solubilidade. Para que esse tipo de solução seja formada, devemos realizar os seguintes procedimentos experimentais:

1) preparo de uma solução saturada com corpo de fundo (por exemplo, 40 g de NaCl em 100 g de água a 20 oC);

2) aquecimento da solução saturada com corpo de fundo até que todo o corpo de fundo seja dissolvido;

3) resfriamento da solução.

Após a realização desse procedimento, todo o soluto que formava o corpo de fundo passa a estar dissolvido no solvente, formando a solução supersaturada.

 Caso alguma perturbação seja realizada na solução supersaturada, toda a massa de soluto dissolvida que supera o coeficiente de solubilidade passa a ser novamente corpo de fundo.


VÍDEO: SOLUÇÕES SUPERSATURADAS

https://youtu.be/m1jt6xHybA0


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