ÁGUA: camada de solvatação
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ÁGUA
Camada de solvatação
Mestranda: Danielle Oliveira Borges
Pós-graduação em engenharia e ciência de alimentos
Água: Camada de Solvatação – Danielle Borges
POLARIDADE DA ÁGUA
O átomo de O é mais eletronegativo que os de H;
resulta que a molécula de água se torna polar
Figura 1. Esquematização da polaridade da molécula de água
Água: Camada de Solvatação – Danielle Borges
POLARIDADE DA ÁGUA
Essa polaridade da molécula de água está associada às
propriedades físico-químicas
Ponto de Fusão;
Ponto de Ebulição
Capacidade de dissolver sólidos iônicos.
Água: Camada de Solvatação – Danielle Borges
PROPRIEDADES DISSOLVENTES DA ÁGUA
Dissolução de sais: produção de íons + e - que se rodeiam
de moléculas de água formando compostos muito estáveis
e cujo grau de hidratação depende da
densidade da carga do íon
poder polarizante = carga total do íon raio iônico
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Figura 3 - Tamanho do raio iónico e do raio atómico de alguns elementos na tabela periódica (unidade = pm). Os átomos (espécie neutra) são representados a cor cinza, Os catiõese aniões são representados avermelho e azul, respectivamente.
Adaptado de: Wikipédia
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Por ser polar, a água aproxima-se dos íons que
formam um composto iônico (sólido) pelo pólo de
sinal contrário à carga de cada íon, conseguindo assim
anular suas cargas e desprendê-los do resto do sólido.
CAMADA DE SOLVATAÇÃO
Água: Camada de Solvatação – Danielle Borges
Uma vez separado do sólido, os íons são rodeados por
moléculas de água, evitando que eles regressem ao sólido.
CAMADA DE SOLVATAÇÃO
Água: Camada de Solvatação – Danielle Borges
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Figura 2. Etrutura cristalina do NaCl, em que o cátion (Na+) atrai a carga negativa do cloreto (Cl-) por ligação iônica e a dissolução de seus íons em água, em que se observa a formação da camada de solvatação em torno dos íons sódio e cloreto.Fonte: Nelson e Cox, 2002.
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Ex: Iodeto de potássio (KI)
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Figura ?: Camada de solvatação do íon de potássio.
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Figura ?: Camada de solvatação do íon iodeto.
Água: Camada de Solvatação – Danielle Borges
Uma vez que a quebra e formação de ligações envolvem
absorção e liberação de energia, há uma alteração de
temperatura que é notada na solução. Alguns sais, quando
adicionados à água, resulta no aquecimento da solução,
por outro lado com a maioria dos sais resultam num
abaixamento de temperatura.
CAMADA DE SOLVATAÇÃO
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A água é um bom dissolvente pois tem uma constante
dielétrica (D) muito alta, que por definição é uma
medida da tendência do solvente a opor-se às forças
eletrostáticas de atração entre íons com cargas opostas.
PROPRIEDADES DISSOLVENTES DA ÁGUA
Onde: F é a força de atração entre dois íons de cargas opostas e1 e e2 e r são as distâncias entre eles.
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QUADRO 1 – Constante dielétrica (D) de alguns líquidos a 20°C
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A água também dissolve muitas outras substancias não
iônicas mas com caráter polar, como açúcares, alcoóis,
aldeídos, cetonas, aminoácidos, entre outros, por meio de
pontes de hidrogênio.
PROPRIEDADES DISSOLVENTES DA ÁGUA
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solutos apolares: facilitam a formação de CLATRATOS
(estruturas cristalinas, formados por moléculas de água
unidas por ligação de hidrogênio, sendo capazes de
“aprisionar” moléculas hidrofóbicas);
Os clatratos formados possuem espaços vazios onde os
solutos apolares podem se localizar, obrigando as moléculas
de água a reagir mais fortemente entre elas através de
pontes de hidrogênio.
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Figura 3. Formação de clatratos em moléculas hidrofóbicas.
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Figura 4. Formação de micelas e da bicamada através de moléculas anfifílicas.
Água: Camada de Solvatação – Danielle Borges
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
BOBBIO, F.O.; BOBBIO, P.A. Introdução à química de alimentos. 3. ed. São Paulo: Varela, 2003. 238p.
BOES, E.S. Estudo teórico da sovatação de ânions em solventes orgânicos. 2005. Dissertação (mestrado) - Programa de Pós-Graduação em Química, Instituto de Química, Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2005.