Poucas substâncias encontradas na natureza são puras, a maioria delas é formada por mais de uma substância, conhecidas como misturas. As misturas constituídas de duas ou mais substâncias e que apresentam aspecto uniforme são chamadas de soluções. O ar que envolve Terra é um exemplo de solução gasosa formada por gases como O2 e N2, a água dos oceanos é uma solução líquida de vários sais dissolvidos, as ligas metálicas são soluções sólidas, por exemplo, o aço.

Para que uma solução seja formada, é preciso haver dois componentes: o solvente, aquele que dissolve, e o soluto, aquele que é dissolvido. O solvente é encontrado sempre em maiores proporções do que o soluto e existe também, uma determinada quantidade de soluto que o solvente consegue dissolver, quantidade esta denominada Coeficiente de solubilidade.

Vamos tomar como exemplo uma solução de água (tida como solvente universal) e NaCl (o sal de cozinha). A quantidade máxima de NaCl capaz de ser dissolvida em 100 g de H2O a 20°C é 36 g. Uma solução nessas condições é denominada solução saturada, logo, o coeficiente de solubilidade desse sal é de 36 g de NaCl/ 100 g de água a 20°C. Mas nem sempre o sistema apresenta uma quantidade máxima de soluto, sendo assim, uma solução com quantidade de soluto inferior ao coeficiente de solubilidade é chamada de solução insaturada.

Porém, se um sistema constituído de 100 ml de água e 50 g de NaCl for submetido ao aquecimento e sob agitação, é possível dissolver o sal completamente. Quando esse sistema esfria, em repouso absoluto, até a temperatura inicial (20°C), será formada uma solução que contém maior quantidade de soluto (50 g) do que a respectiva solução saturada (36 g). Essa solução é conhecida comosupersaturada e é muito instável. Agitando-a ou adicionando a ela um pequeno cristal de soluto, haverá a precipitação de 14 g do sal, que é exatamente a quantidade excedente de soluto em relação ao coeficiente de solubilidade e, portanto, não pode ser dissolvida. Essa precipitação também é denominada corpo de fundo.

É possível compreender, então, que a quantidade de soluto passível de ser dissolvida pelo solvente é proporcional à temperatura. Essa razão pode ser mais bem expressa em gráficos denominadoscurvas de solubilidade. Observe:

No gráfico acima, temos a curva de solubilidade do nitrato de potássio (KNO3) em 100 g de água. Veja que o aumento da temperatura ocasiona o aumento da solubilidade desse composto em água, formando soluções supersaturadas.

ReferênciasMOORE, Walter J. Traduzido por: JORDAN, Ivo. Físico-química. Edgard Blucher: São Paulo, 1976. 4ª edição.PILLA, Luiz. Físico-química. Livros Técnicos e Científicos Editora S.A.: Rio de Janeiro: 1979. 1ª edição.

INTRODUÇÃO

Aproximadamente 90% das reações químicas acontecem com os reagentes dissolvidos em algum líquido. Muitas das coisas que consumimos também sãosoluções. Daí a importância de entendermos algumas coisas sobre soluções.Uma solução é sempre composta de duas coisas: uma que dissolve, que chamaremos de solvente, e outra que é dissolvida, que chamaremos de soluto. Assim, quando tomamos um susto e nossa avó prepara um copo de

água com açúcar para que nos acalmemos, ela prepara uma solução onde a água é osolvente e o açúcar é o soluto. O que talvez ela não saiba é que água com açúcar não tem o mínimo efeito calmante...Nosso "calmante da vovó" pode estar muito ou pouco doce. Quimicamente falando, o que está variando é a concentração. Quanto mais doce estiver, mais açúcar encontra-se dissolvido e mais concentrada a solução estará.

INTRODUÇÃO

O presente trabalho visa relatar os testes de solubilidade de algumas substâncias, com o objetivo de classificá-los de acordo com sua interação com determinado solvente, os

quais serão identificados na prática laboratorial e, por conseguinte descrevidos. O conceito de solubilidade, de forma geral é a capacidade de uma substância tem de se dissolver em outra. E solução é uma mistura de soluto mais solvente, em uma única fase podendo assim ser classificada como homogênea. Considerando essa classificação, temos as ramificações, onde às soluções serão classificadas em: saturadas, insaturadas e supersaturadas.

A solução é chamada saturada quando contém uma quantidade de soluto igual à solubilidade a uma dada temperatura. Na solução saturada o soluto dissolvido e o não dissolvido estão em equilíbrio dinâmico entre si. Insaturada quando contém uma quantidade de soluto inferior à solubilidade a uma dada temperatura e Supersaturada quando a solução que contém uma quantidade de soluto superior a solubilidade a uma dada temperatura. A solução supersaturada é instável, e a mínima perturbação do sistema faz com que o excesso de soluto dissolvido precipite, tornando-se uma solução saturada com presença de corpo de fundo. Em geral podem-se obter soluções supersaturadas aquecendo uma solução saturada que tenha parte do soluto não dissolvido.

Esta prática foi realizada visando identificar algumas variáveis que afetam a solubilidade utilizando técnicas simples de extração, recristalização e filtração.

1 REFERENCIAL TEÓRICO

1.1 Solução.

Antes de tratarmos de concentração é necessário conhecer um pouco sobre solução. Afinal, o que é uma solução?

Define-se solução como sendo uma mistura homogênea composta de dois ou mais componentes. Uma solução consiste de:

Solvente: Este é o componente da solução que se apresenta em maior quantidade. Freqüentemente, mas não necessariamente, ele é a água, o que caracteriza uma solução aquosa. Em nosso curso trataremos apenas de solução aquosa.

Soluto: Este é o componente que, usualmente, se apresenta em menor quantidade. É a substância que se dissolve no solvente.

Quando uma substância sólida se dissolve em um líquido, o sólido parece desaparecer. As partículas do sólido de tamanhos visíveis se quebram em partículas minúsculas que são distribuídas ao acaso através do líquido, e o líquido permanece transparente, o que dá sentido de ser homogênea, isto é, de composição única. O soluto forma uma espécie de ligação com o solvente. No caso de soluções aquosas, esta ligação pode ser do tipo de ligações de hidrogênio, como no caso do açúcar em água (Figura 1.1), ou de hidratação (solvatação, no caso do solvente não ser a água), como ocorre com o sal de cozinha (cloreto de sódio) em água (Figura 1.2).

 

F

Figura 1.2: Dissolução do NaCl em água.

igura 1.1: Dissolução do açúcar em água.1.2 Água como solvente.

A distribuição de moléculas em um fluido é controlada pela energia de interação entre as mesmas. A natureza da interação, por sua vez, depende sensivelmente da geometria molecular e distribuição das cargas. No caso particular da água, ela é uma molécula polar e a ligação de hidrogênio entre suas próprias moléculas ou com outras de mesma afinidade é um componente predominante para as energias de interação.

Formalmente as propriedades das soluções podem ser levadas em consideração em termos de três contribuições para com a energia potencial total: efeitos de solvente-solvente, solvente-soluto e soluto-soluto.

A água dissolve muitas substâncias sólidas, líquidas ou gasosas, especialmente ácidos e sólidos iônicos. Moléculas que são facilmente miscíveis com a água são provavelmente também polares e contém um ou mais grupos capazes de fazerem ligações de hidrogênio.

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. Uma vez separado do sólido, os íons são rodeados por moléculas de água, evitando que eles regressem ao sólido (ex. NaCl).

Devido à natureza polar da água, NaCl pode ser separado em seus íons, isto é, Na+ e Cl-, o

que significa que o lado da molécula da água que contém os átomos de hidrogênio (+) atrairão os íons Cl-, e os íons Na+ serão atraídos pelo lado do átomo de oxigênio (-) da água (Figura 1.3). Esta é a maneira como as substâncias sólidas iônicas se dissolvem na água, e este processo é chamado de hidratação (Figuras 1.2 e 1.3). Quando o solvente é outro que não a água, o processo é denominado de solvatação.

Figuras 1.3 e 1.4: Hidratação dos íons Na+ e Cl-.

Nem todas as substâncias são polares. Algumas são não polares ou apolares. Benzeno é um solvente comum apolar. Devido à existência de substâncias polares e apolares, há uma regra que os estudantes e químicos gostam de usar, para verificar se as substâncias podem se dissolver. A regra é: “o semelhante se dissolve no semelhante”. Isto significa que se um químico está tentando dissolver um soluto polar, um solvente polar deve ser usado, e de modo semelhante, se ele está tentando dissolver um soluto apolar, um solvente apolar deve ser usado. Esta regra funciona em cerca de 95% das vezes, porém como em todas as regras há sempre exceções.

Algumas propriedades do soluto que são relevantes para a solvatação: verificar se o soluto é iônico, polar ou não polar, e neste último caso, a extensão com que ele é polarizável.

Propriedades do solvente que são relevantes para a solvatação: verificar se podem transferir prótons ou se apresentam ou não dipolo em suas moléculas.

1.3 Concentração.

A palavra concentração se refere à quantidade de soluto que é dissolvido em um solvente.

CONCLUSÃO

Conclui-se que a solubilidade depende da natureza do soluto e da temperatura, podendo assim ser classificadas como insaturada, saturada ou supersaturada, como ocorreu no procedimento. Nisso também pode-se determinar a quantidade de soluto dissolvido em uma solução, que por sua vez chamamos concentração.

BIBLIOGRAFIA

Bianchi, José Carlos de Azambuja; Albrecht, Carlos Henrique; Maia, Daltamir Justino. Universo da Química, Volume Único, 1ª Edição, FTD, São Paulo, 2005.