SOLUÇÕES – CONCEITO, CURVAS DE SOLUBILIDADE

Dispersão é todo sistema no qual uma determinada substância distribui-se, uniformemente, em outra que está em maior quantidade. A substância em menor quantidade é chamada de disperso e a de maior quantidade dispersante.
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As dispersões se dividem em três casos: soluções, colóides e suspensões.

A diferença entre eles é o tamanho das partículas:

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Menores que 1nm (nanômetro): soluções

Entre 1 e 100nm: coloides

Maiores que 100nm: suspensões

Soluções: São misturas de duas ou mais substâncias que apresentam aspecto uniforme.

Observe o exemplo abaixo:

SOLUÇÃO = SOLUTO + SOLVENTE

Solvente: substância capaz de dissolver a outra, normalmente está em maior quantidade;

Soluto: substância que irá ser dissolvida, normalmente está em menor quantidade.

Exemplo: Água é o solvente; Sal o soluto.

OBSERVAÇÃO

A água é considerada o solvente universal.

1. TIPOS DE SOLUÇÃO

De acordo com o estado de agregação

As soluções podem ser sólidas, líquidas ou gasosas.

Exemplos:

Sólidas: Os componentes em temperatura ambiente se encontram no estado sólido. Ex.: Ligas metálicas

Líquidas: Pelo menos um dos componentes deve estar em estado líquido na temperatura ambiente. Ex.: H2O e sal, Refrigerante (Gás dissolvido no líquido)

Gasosas: Toda mistura de gases é uma solução. Ex.: Ar atmosférico

DE ACORDO COM A PROPORÇÃO ENTRE SOLUTO E SOLVENTE:

Soluções diluídas: Quantidade pequena de soluto para a quantidade de solvente. Ex.: 1g de sal de cozinha em 1L de água.

Soluções concentradas: quando a quantidade de soluto é grande para a quantidade de solvente. Ex.: 400g de sal de cozinha em 1L de água.

Vale ressaltar que este conceito é meramente comparativo, não sendo definidas faixas onde a solução pode ser considerada diluída ou concentrada. Assim, uma solução contendo 2g de sal em 1L de água, pode ser considerada concentrada quando comparada a uma solução contendo 1g em 1L de água.

DE ACORDO COM A NATUREZA DO SOLUTO

Soluções moleculares ou não eletrolíticas: são aquelas em que as partículas dispersas são moléculas, ou seja, o a dissolução destas não formam íons. 

As moléculas são eletricamente neutras e, por isso, soluções moleculares não conduzem corrente elétrica.

Exemplo: açúcar (C12H22O11) em água.

Soluções iônicas ou eletrolíticas: são aquelas em que as partículas dispersas formam íons.

Os íons são carregados eletricamente e, por isso, podem produzir um campo eletrostático na água que possibilita o fechamento da corrente.

Mas por que os íons de cargas opostas não se unem novamente?

Durante o processo de ionização, as moléculas de água aglomeram-se em torno dos íons, num processo conhecido por solvatação. Isto impede o reagrupamento dos íons.

Exemplo: sal comum (NaCl) em água.

2. SOLUBILIDADE

Define-se solubilidade em uma frase:

“Semelhante dissolve semelhante.”

Sendo assim, pode-se dizer que uma substância polar tende a se dissolver num solvente polar e uma substância apolar em um solvente apolar.

COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE

Coeficiente de solubilidade é a máxima quantidade de soluto que dissolve-se em um padrão de solvente B, a uma determinada temperatura.

CURVA DE SOLUBILIDADE

É o gráfico que apresenta a variação do coeficiente de solubilidade da substância em função da temperatura.

Veja:

Observando o gráfico, podemos obter os seguintes dados:

1. A solubilidade de um determinado sal a uma dada temperatura:
a 20°C, a solubilidade do sal A é, aproximadamente, de 10g / 100g de H2O;

2. Qual sal é mais ou menos solúvel a uma dada temperatura?
20°C, o sal C é o mais solúvel; já a 45°C, o mais solúvel é o sal A;

3. Como se comporta o coeficiente de solubilidade frente ao aumento ou diminuição de temperatura;
O sal A sofre grande aumento de solubilidade com o aumento da temperatura;

CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES QUANTO À SOLUBILIDADE

1. Solução Insaturada

Quando a massa de soluto dissolvida, a uma dada temperatura, é menor que o coeficiente de solubilidade, diz-se que a solução está insaturada podendo ser dissolvida uma quantidade maior de soluto.

md < Cs

sendo md = massa dissolvida

Cs = coeficiente de solubilidade

2. Solução Saturada

Quando a quantidade de soluto dissolvido, a uma dada temperatura, é exatamente igual ao coeficiente de solubilidade.

md = Cs

A solução pode apresentar corpo de fundo (precipitado) ou não:

Com corpo de fundo: a massa de soluto é maior do que o coeficiente de solubilidade. Logo, a quantidade padrão é solubilizada e o excesso precipita.

Sem corpo de fundo: a massa de soluto é igual ao coeficiente de solubilidade.

3. Solução supersaturada

Quando a quantidade de soluto dissolvido é superior ao coeficiente de solubilidade, porém com o aumento da temperatura ocorre uma solubilização “forçada” do soluto em excesso.

A solução supersaturada é instável e a mínima perturbação do sistema faz com que ela se torne uma solução saturada com corpo de fundo.

Exemplo:

C.S. do sal A = 20°C, a solubilidade do sal A é, aproximadamente, de 10g / 100g de H2O

Uma solução de 5 g / 100g de H2O a 20° C à Solução insaturada

Uma solução de 10g /100 g de H2O a 20°C à Solução saturada

Uma solução de 15g/100g de H2O a 20°C à Solução saturada com corpo de fundo(5g )

Uma solução de 15g/100g de H2O a 30°C à Solução supersaturada

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