Solubilidade

Solubilidade pode ser conceituada como a capacidade de uma substância de se dissolver em outra. Esta capacidade, no que diz respeito a dissolução de um sólido em um líquido é limitada, ou seja , existe um máximo de soluto que podemos dissolver em certa quantidade de um solvente. Isto é solubilidade.

A temperatura interfere na capacidade de dissolução de um solvente com relação a um certo soluto, desta forma a cada temperatura teremos um determinado valor para a solubilidade.

Veja por exemplo , como varia a solubilidade do cloreto de potássio: KCl a diferentes temperaturas

Temperatura ( ºC)

Solubilidade de KCl (g/100g de H2O)

0 27,6

10 31,0

20 34,0

30 37,0

40 40,0

50 42,6

60 45,5

70 48,3

80 51,1

90 54,0

100 56,7

Tipos de soluções em relação à capacidade de solubilidade

1- Insaturada = é a solução que contém quantidade de soluto inferior à capacidade máxima de dissolução do solvente, sendo, portanto, capaz de dissolver nova adição de solvente.

2- Saturada = é aquela que não é capaz de dissolver nova adição de soluto, na prática é reconhecida pela presença de corpo de fundo (resíduo sólido no fundo do recipiente).

3- Supersaturada = é uma solução instável, que contém dissolvida em quantidade de soluto superior à necessária para a saturação.

Em relação a quantidade de soluto, podemos classificar as soluções em diluídas e

concentradas. As soluções diluídas contêm pouco soluto em relação ao solvente.

As soluções concentradas contêm muito soluto em relação ao solvente. O Mecanismo de Dissolução

Considere o que acontece quando um sólido é adicionado a um líquido para formar uma solução (líquida):

Quando o soluto é adicionado, começa o processo de destruição da estrutura do estado sólido do soluto.

Pouco a pouco, partículas do solvente atacam a superfície do retículo cristalino, removendo partículas do soluto, rodeando-se e, finalmente, as dispersando.

O resultado é a destruição da estrutura do soluto e a alteração da estrutura do solvente (agora existem algumas partículas do soluto onde antes havia apenas solvente).

A facilidade com que tudo isso ocorre depende:

das intensidades relativas das forças entre as partículas próximas do soluto (interações soluto-soluto)

e

entre as partículas do solvente (interações solvente-solvente) antes do processo de dissolução,

e

as forças entre as partículas do soluto e as do solvente (interações soluto-solvente) após a dissolução.

À medida que ocorre a dissolução, as forças soluto-soluto e solvente-solvente são substituídas pelas forças soluto-solvente.

Existe uma antiga generalização que diz: "semelhante dissolve semelhante". Isto significa que um solvente dissolverá um soluto se eles tiverem estruturas semelhantes.

Geralmente solventes polares tendem a dissolver solutos polares, e solventes não polares a dissolver solutos não polares, mas há exceções.

Concentração É a relação entre as quantidades de soluto e de solvente numa solução. Veja as principais

formas de expressá-las.

Porcentagem em massa de soluto

Concentração comum

Concentração molar

Assim, por exemplo, podemos expressar a concentração de CO2 em 1L de água gaseificada contendo 0,352g deste gás, nas três formas:

PorcentagemComo a densidade da água é de 1g/mL, em 1L de água temos 1000g de água, então

0,352g de CO2 ------- 1000g de água ------ 1000,352 g de solução

x % ------- 100 %

x = 0,352 . 100 / 1000,352 = 0,0352%

ou, usando a fórmula, P = 0,352 . 100 / 1000,352 = 0,0352 %

Concentração ComumAtenção! Quando o soluto é gasoso, ele ocupa os espaços vazios entre as moléculas da água, não aumentando o volume da solução que permanece igual ao volume do solvente (água).

C = massa do soluto / Volume da solução (em L) = 0,352 / 1 = 0,352 g/L

Concentração Molar1 mol de CO2 ------------ 44gx mols ------------ 0,352g x = 1.0,352 / 44 = 0,008 molentão m = mols do soluto / Volume da solução (em L)= 0,008 / 1 = 0,008 mols / L 

 

Teste seus conhecimentos

1- (UFMG) Uma solução 0,1 mol/L de um hidróxido alcalino MOH é preparada dissolvendo-se 0,8 g de hidróxido MOH em 200 mL de solução.

A fórmula do hidróxido é:

a) CsOH b) KOH c) LiOH d) NaOH e) RbOH

2- (FUVEST/SP) A dosagem de etanol no sangue de um indivíduo mostrou o valor de 0,080 g por 100 ml de sangue.

Supondo que o volume total de sangue desse indivíduo seja 6,0 L e admitindo que 12% do álcool ingerido se encontra no seu sangue, quantas doses de bebida alcoólica ele deve ter tomado?

densidade do álcool = 0,8g/mLbebida ingerida com teor alcoólico de 50%1 dose = 20 mL

a) 2 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7

3- (UFMG) O hidróxido de sódio, NaOH, neutraliza completamente o ácido sulfúrico, H2SO4, de acordo com a equação 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O.

O volume, em litros, de uma solução de H2SO4, 1,0 mol/L que reage com 0,5 mol de NaOH é:

a) 4,00 b) 2,00 c) 1,00 d) 0,50 e) 0,25

Gabarito

1- Alternativa d

2- Alternativa c

Resolução:

Massa de etanol no sangue:

0,080 g _______ 100 ml x g _________ 6000 ml x = 4,8 g

Álcool ingerido: 4,8 g _______12% x g ______ 100% x = 40 g

V = 50 mL

A bebida contém 50% de etanol; logo, a pessoa tomou 100 ml da mesma.

1 dose _________ 20 ml x doses _______ 100 ml x = 5 doses

3- Alternativa e

Resolução:2NaOH + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O

2 mols ____ 1 mol 0,5 mol ___ x mol x = 0,25 mol.

DefiniçãoSolução é qualquer mistura homogênea.

A água que bebemos, os refrigerantes, os combustíveis (álcool hidratado, gasolina), diversos produtos de limpeza (como sabonetes líquidos) são exemplos de soluções.

Tipos de soluções: solução líquida (ex.: refrigerantes), solução sólida (ex.: bronze = cobre + estanho) e solução gasosa (ex.: ar atmosférico).

Componentes de uma solução

Os componentes de uma solução são chamados soluto e solvente:

- Soluto é a substância dissolvida no solvente. Em geral, está em menor quantidade na solução.- Solvente é a substância que dissolve o soluto.

Classificação das soluções

De acordo com a quantidade de soluto dissolvido, podemos classificar as soluções:

- Soluções saturadas contêm uma quantidade de soluto dissolvido igual à sua solubilidade naquela temperatura, isto é, excesso de soluto, em relação ao valor do coeficiente de solubilidade (Cs), não se dissolve, e constituirá o corpo de fundo.- Soluções insaturadas contêm uma quantidade de soluto dissolvido menor que a sua solubilidade naquela temperatura.- Soluções supersaturadas (instáveis) contêm uma quantidade de soluto dissolvido maior que a sua solubilidade naquela temperatura.

Unidades de concentração

Podemos estabelecer diferentes relações entre a quantidade de soluto, de solvente e de solução. Tais relações são denominadas genericamente concentrações.

Usaremos o índice 1 para indicar soluto e o índice 2 para indicar solvente. As informações da solução não têm índice.

a) Concentração comum (C)

Também chamada concentração em g/L (grama por litro), relaciona a massa do soluto em gramas com o volume da solução em litros.

C = m1/V

b) Concentração em quantidade de matéria (Cn)

Cientificamente, é mais usual esta concentração, que relaciona a quantidade de soluto (mol) com o volume da solução, geralmente em litros. Sua unidade é mol/L:

Cn = n1/V

Existe uma fórmula que relaciona concentração comum com concentração em quantidade de matéria. Veja:

Cn = n1/V e n1 = m1/M1

Logo:

Cn = m1/M1.V

Como C = m1/V, temos:

Cn = C/M1 ou C = Cn . M1

Podemos usar essa fórmula para transformar concentração em quantidade de matéria em concentração comum, ou vice-versa.

c) Título (T)

Pode relacionar a massa de soluto com a massa da solução ou o volume do soluto com o volume da solução.

T = m1/m e T = V1/V

O título em massa não tem unidade, pois é uma divisão de dois valores de massa (massa do soluto pela massa da solução), e as unidades se “cancelam”. Como a massa e o volume de soluto nunca poderão ser maiores que os da própria solução, o valor do título nunca será maior que 1.

Multiplicando o título por 100, teremos a porcentagem em massa ou em volume de soluto na solução (P):

P = 100 . T

d) Densidade da solução (d)

Relaciona a massa e o volume da solução:

d = m/V

Geralmente, as unidades usadas são g/mL ou g/cm3.

Cuidado para não confundir densidade com concentração comum, pois as duas relacionam massa com volume. Lembre-se de que na concentração comum se relaciona a massa de soluto com o volume da solução e, na densidade, a massa de solução com o volume da solução.

As diversas formas de expressar a concentração podem ser relacionadas:

C = 1000.d.T

EXERCICIO

Um aluno deseja preparar 200ml de solução NaOH4 o,6mol/l,tendo a sua disposição uma solução 4mol/l.Qual o valume que ele deverá utilizar para diluir a solução??

RESP. vou considerar que a substancia seja o NaOH ( hidróxido de sódio) que é muito usado nesse tipo de exercicio.aqui temos uma questão de diluição de soluções. onde se tem uma solução e acrescenta-se agua para diminuir sua concentração. De todo jeito nesse tipo de exercício, não importa que substância foi usada, pq o calculo depende só dos Volumes e das concentrações.

uma das formulas usadas para diluição é a seguinte

Mi . Vi = Mf . Vf onde Mi é a molaridade inicial e Mf a molaridade final

dados: Vf = 200 mL

Mf = 0,6 mol/LVi = ?Mi = 4 mol/ L

Mi . Vi = Mf . Vf 4 . Vi = 0,6 . 2004Vi = 120Vi = 30 mLEle deve utilizar 30mL da solução 4 mol/L e completar o volume com água.:)