estudo das solucoes coeficiente de solubilidade

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22 – ESTUDO DAS SOLUÇÕES – COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE

I - SOLUÇÕES.As soluções são cotidianamente observadas, pois se trata de misturas

homogêneas tanto no estado líquido, como sólido ou gasoso. Podemos identificá-las em

vários produtos ao nosso alcance, como: soro fisiológico, álcool –70, álcool hidratado,

vinagre, água sanitária, etc.

Entre as classificações das soluções, estudaremos nessa aula a relação soluto –

solvente – temperatura, a qual nos permite avaliar a missibilidade do soluto em função da

quantidade de solvente e da temperatura. Para avaliarmos a solubilidade de um dado

soluto temos que estabelecer condições padrão de verificação dessa análise, sendo

assim adotaremos uma quantidade padrão de água de 100gramas como solvente.

O limite (máximo) da solubilidade de um soluto é definido como COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE, esse define a quantidade de soluto que satura 100gramas de água a

uma dada temperatura.

Observe o exemplo:

Pode-se observar pela figura que a quantidade massa que se pode dissolver de KNO3 a

20°C em 100gramas de água é 31,6gramas. Esta informação faz com que saibamos que

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qualquer quantidade acima de 31,6gramas de KNO3 nessas condições, se tornará corpo

de fundo na solução, ou seja, será insolúvel.

CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES QUANTO A SATURAÇÃO:

1 - Solução Saturada: é quando a quantidade de soluto dissolvida é exatamente

igual ao coeficiente da solução em dada temperatura.

2 - Solução instaurada: é quando a quantidade de soluto dissolvida é inferior ao

coeficiente da solução em dada temperatura.

O coeficiente de solubilidade do KNO3 em água a 20 °C é 31,6 g/100 g H2O, portanto, a

adição de qualquer quantidade de KNO3 abaixo de 31,6g em 100g de água, a 20°C,

produz solução insaturada.

3 - Solução saturada com corpo de fundo: quando a quantidade de soluto dissolvida é

superior ao coeficiente da solução em dada temperatura, isso faz que a solução

apresente uma fase saturada e uma fase sólida com o excesso de soluto dissolvido.

O coeficiente de solubilidade do KNO3 em água a 20°C é 31,6 g/100 g H2O, portanto, a

adição de qualquer quantidade de KNO3 acima de 31,6g em 100g de água, a 20°C,

produz solução saturada com corpo de fundo (precipitado – sólido insolúvel).



4 - Solução supersaturada: quando a quantidade de soluto dissolvida é superior ao

coeficiente de solubilidade da solução em uma dada temperatura. O excesso de massa

que constitui o corpo de fundo é solubilizado pela variação de temperatura que a solução

é submetida, está solução é extremamente instável.

A 40°C pode-se dissolver 61,4gramas de KNO3 em 100grmas de água. Se procedermos

o resfriamento controlado dessa solução saturada até a temperatura de 20°C e não

houver precipitação do sal, teremos um solução supersaturada de KNO3. Essa solução

contará com 29,8gramas a mais que o coeficiente de solubilidade permitido para esse sal

na temperatura de 20°C.

CONCLUSÃO IMPORTANTE“Coeficiente (Cs ou Ks) ou Limite de solubilidade indica a quantidade máxima de soluto

que se pode dissolver em uma quantidade padrão de solvente (100g de água) a dada

temperatura”.

II) CURVAS DE SOLUBILIDADESão diagramas que mostram a variação dos coeficientes de solubilidade das substâncias

em função da temperatura.



Através do gráfico podemos observar que algumas substâncias têm sua

solubilidade aumentada com o aumento de temperatura e outras têm sua solubilidade

reduzida com a elevação da temperatura.

A curva de solubilidade do NaNO3 denota que sua solubilidade aumenta com a

elevação da temperatura, sendo assim sua dissolução é endotérmica. Já o Ce2(SO4)3

tem sua solubilidade reduzida com a elevação da temperatura, sendo assim a sua

dissolução é dita exotérmica.

Solubilidade dos gases em líquidos.Os gases são pouco solúveis nos líquidos, entretanto dois fatores podem alterar

consideravelmente a solubilidade dos gases em líquidos:

1 – Temperatura - aumento de temperatura diminui a solubilidade do gás no líquido.

2 – Pressão – a influência da pressão na solubilidade dos gases é descrita pela Lei de

Henry:

"Em temperatura constante, a solubilidade de um gás num líquido é diretamente

proporcional à pressão".



PROPOSIÇÃO DE ATIVIDADES

01. Ao analisar o gráfico a seguir, percebe-se que

a) a solubilidade do KCl é maior que a do KBr.

b) à medida que a temperatura aumenta a solubilidade diminui.

c) a solubilidade do KBr é maior que a do KCl.

d) quanto menor a temperatura, maior a solubilidade.

e) o KCl apresenta solubilização exotérmica.

Resposta: letra C

02. (UFRJ) Observe o gráfico a seguir e responda às questões que se seguem.

a) Qual a menor quantidade de água necessária para dissolver completamente, a 60°C,

120g de B?



b) Qual a massa de A necessária para preparar, a 0°C, com 100g de água, uma solução

saturada (I) e outra solução insaturada (II)?

Resposta:

a) 300g H2O

b) Para a solução saturada, a 0°C, 100g de água dissolve, no máximo, 10g de A.

Para a solução insaturada, a 0°C, 100g de água dissolve uma massa de A inferior a 10g.

03. (Puc-MG) O diagrama representa curvas de solubilidade de alguns sais em água.

Com relação ao diagrama anterior, é CORRETO afirmar:

a) O NaCl é insolúvel em água.

b) O KClO3 é mais solúvel do que o NaCl à temperatura ambiente.

c) A substância mais solúvel em água, a uma temperatura de 10°C, é CaCl2.

d) O KCl e o NaCl apresentam sempre a mesma solubilidade.

e) A 25°C, a solubilidade do CaCl2‚ e a do NaNO2 são praticamente iguais.

Resposta: letra E

04. (Uel-PR) O gráfico a seguir refere-se à solubilidade (em g/100g de água) de

determinado sal em diferentes temperaturas (em°C).



Se, a 40°C forem acrescentados 20,0g do sal em 200g de água, e deixada a mistura em

repouso sob temperatura constante obter-se-á

I. solução saturada

II. corpo de fundo

III. solução diluída

Dessas afirmações,

a) apenas I é correta.

b) apenas II é correta.

c) apenas III é correta.

d) I, II e III são corretas.

Resposta: letra C

05. (Fuvest-SP) O gráfico adiante mostra a solubilidade (S) de K2Cr2O7sólido em água, em

função da temperatura (t). Uma mistura constituída de 30g de K2Cr2O7 e 50g de água, a

uma temperatura inicial de 90°C, foi deixada esfriar lentamente e com agitação. A que

temperatura aproximada deve começar a cristalizar o K2Cr2O7?



a) 25°C

b) 45°C

c) 60°C

d) 70°C

e) 80°C

Resposta: letra D

Em 90°C são solúveis 80gramas do sal em 100 gramas de água

Em 50g de água são solúveis 40gramas de sal, a partir de 70°C a solubilidade é inferior a

30 gramas de sal.

06. Examine o gráfico, que representa a solubilidade (g/L) de um sal iônico em água, em

função da temperatura (°C).

Pode-se afirmar que o sal possui

a) solubilização exotérmica.

b) precipitação endotérmica.

c) solubilização endotérmica.

d) baixa solubilidade em água.

e) solubilidade constante.

GABARITO: C

07. (UFPE) A solubilidade do oxalato de cálcio a 20°C é de 33,0 g por 100 g de água.

Qual a massa, em gramas, de CaC2O4 depositada no fundo do recipiente quando 100 g

de CaC2O4(s) são adicionados em 200 g de água a 20°C?



33g-------------100g de água

66g-------------200g de água – solubilidade 34 gramas serão insolúveis.

Resposta: 34

08. (UFPE) Uma solução saturada de NH4Cl foi preparada a 80°C utilizando-se 200g de

água. Posteriormente, esta solução sofre um resfriamento sob agitação até atingir 40°C.

Determine a massa de sal depositada neste processo. A solubilidade do NH4Cl varia com

a temperatura, conforme mostrado no gráfico abaixo.

Resposta: 40

60g – 100g de água – 80°C em 200g de água – 120g de sal

40g – 100g de água – a 40°C em 200g de água – 80g de sal

Massa de sal cristalizada é de 40 gramas

09. (Cesgranrio-RJ) A curva de solubilidade de um sal hipotético é:

A quantidade de água necessária para dissolver 30 gramas do sal a 35°C será, em

gramas:



a) 45

b) 60

c) 75

d) 90

e) 105

Resposta: letra B 50gramas – 100 gramas de água

30gramas—X X = 60gramas de água

10. (Cesgranrio-RJ) A curva de solubilidade de um dado sal é apresentada a seguir.

Considerando a solubilidade deste sal a 30°C, qual seria a quantidade máxima

(aproximada) de soluto cristalizada quando a temperatura da solução saturada (e em

agitação) fosse diminuída para 20°C?

a) 5 g

b) 10 g

c) 15 g

d) 20 g

e) 30 g

Resposta: letra E

11. (Unesp-SP) O gráfico a seguir mostra as curvas de solubilidade em água, em função

da temperatura, dos sais KNO3 e MnSO4.



Com base neste gráfico, discuta se as afirmações a e b são verdadeiras ou falsas.

a) O processo de dissolução dos dois sais é endotérmico.

b) 100 mL de solução saturada a 56°C contêm aproximadamente 10g de KNO3.

Resposta:

a) Falsa.

O aumento da temperatura favorece a solubilidade do KNO3. O processo é, portanto,

endotérmico, ou seja, absorve calor.

A solubilidade do MnSO4 cai com o aumento da temperatura. Isso indica que o processo

de dissolução é exotérmico, isto é, libera calor.

b) Verdadeira.

Pelo gráfico observa-se que, a 56°C, existem aproximadamente 10g de KNO3 em 100 mL

de solução saturada.

12. (Puccamp-SP) Considere o gráfico, representativo da curva de solubilidade do ácido

bórico em água



Adicionando-se 200g de H3BO3 em 1,00kg de água, a 20°C, quantos gramas do ácido

restam na fase sólida?

a) 50,0

b) 75,0

c) 100

d) 150

e) 175

Resposta: letra D 5gramas-----------100gramas de água

X -----------------1000gramas de águas

X = 50gramas de sal solúvel e 150gramas de sal insolúvel

13. (UFBA) A tabela a seguir fornece os valores de solubilidade do cloreto de sódio e do

hidróxido de sódio, em água, a diferentes temperaturas.

As informações anteriores e os conhecimentos sobre soluções permitem concluir:

(01) Soluções são misturas homogêneas.

(02) Solução saturada é um mistura heterogênea.

(04) O hidróxido de sódio é mais solúvel em água que o cloreto de sódio.

(08) Soluções concentradas são soluções saturadas.

(16) Quando se separa o soluto do solvente, obtêm-se substâncias diferentes daquelas

que foram inicialmente misturadas.

(32) Adicionando-se 145g de hidróxido de sódio a 100g de água, a 20°C, obtém-se um

sistema bifásico, que, após aquecido a temperaturas acima de 50°C, apresenta-se

monofásico.

Soma ( )



Resposta: 01 + 04 + 32 = 37

14. (Mackenzie-SP) A partir do diagrama a seguir, que relaciona a solubilidade de dois

sais A e B com a temperatura são feitas as afirmações:

I - existe uma única temperatura na qual a solubilidade de A é igual à de B.

II - a 20°C, a solubilidade de A é menor que a de B.

III - a 100°C, a solubilidade de B é maior que a de A.

IV - a solubilidade de B mantém-se constante com o aumento da temperatura.

V - a quantidade de B que satura a solução à temperatura de 80°C é igual a 150g.

Somente são corretas:

a) I, II e III.

b) II, III e V.

c) I, III e V.

d) II, IV e V.

e) I, II e IV.

Resposta: letra C


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