As soluções químicas são misturas ou dispersões homogêneas. A sua formação depende de dois constituintes principais, o soluto e o solvente.
Soluto
O soluto, que é considerado o dispersor, pode ser definido como a substância dissolvida, ou seja, a que se distribui no interior de outra substância na forma de pequenas partículas. Essas partículas devem apresentar o diâmetro de até 1 nanômetro (1nm = 10-9 metros), o que significa que, mesmo com um ultramicroscópio, somente uma única fase ao longo de toda a solução é vista.
Além disso, em razão do tamanho das partículas dispersas, essas misturas não podem ser separadas por meio de técnicas físicas, como a filtração, a decantação e a centrifugação, mas somente por meio de técnicas químicas, como a destilação. Assim, as partículas não se sedimentam com o passar do tempo, mas ficam suspensas ao longo de toda a sua extensão.
Solvente
O solvente é a substância chamada de dispersante, ou seja, é a que permite que o soluto distribua-se em seu interior.
Exemplos de solutos e solventes
Um exemplo de solução bem simples que ajuda na compreensão do papel do soluto e do solvente é uma mistura de água e sal. Quando o sal está separado, nós visualizamos seus cristais, mas, ao adicioná-lo à água, ele “some”, ou seja, distribui-se na água. Suas estruturas são separadas e ficam de um tamanho tão pequeno que não é possível visualizá-las. Desse modo, concluímos que o sal é o soluto, e a água é o solvente.
A água é chamada, muitas vezes, de solvente universal, pois uma grande quantidade de substâncias dissolve-se nela, mas nem sempre ela é o solvente. A gasolina usada atualmente, por exemplo, contém cerca de 25% de etanol (álcool) dissolvido nela, ou seja, nesse caso, o soluto é o álcool e o solvente é a gasolina. Esse fato também evidencia que geralmente o solvente está em maior quantidade que o soluto, apesar disso não ser uma regra geral.
Além disso, os solutos que se dissolvem na água são polares, assim como a água. Por outro lado, os solutos apolares dissolvem-se apenas em solventes apolares. Essa é uma regra conhecida como “semelhante dissolve semelhante”. É por isso que o óleo (apolar) não se dissolve na água (polar).
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Classificações das soluções quanto ao tipo de soluto dissolvido
Dependendo do tipo de soluto que está dissolvido no solvente, a solução formada pode ser eletrolítica (conduz corrente elétrica) ou não eletrolítica (não conduz corrente elétrica).
a) Solução eletrolítica
A solução eletrolítica também é chamada de solução iônica porque apresenta íons (espécies químicas com cargas elétricas que são responsáveis por conduzir corrente elétrica). Para formar esse tipo de solução, o soluto pode ser iônico, isto é, formado por íons, ou molecular e sofrer ionização.
Um exemplo de soluto iônico é o sal de cozinha (NaCl). Ao ser colocado na água, ele tem o seu ânion Cl- atraído pela parte positiva da água (H+), enquanto seu cátion Na+ é atraído pela parte negativa da água (oxigênio). Após essa separação, esses íons ficam dispersos, o que configura o fenômeno chamado de dissociação iônica.
Dissociação iônica do sal na água
Um exemplo de soluto molecular é o HCl, cuja fórmula é formada por uma ligação covalente ou por um compartilhamento de um par de elétrons entre o H e o Cl, o que significa que não há íons. Todavia, ao entrar em contato com a água, ele reage e forma os íons H+ e Cl-.
b) Solução não eletrolítica
No entanto, vale ressaltar que as soluções não eletrolíticas ou moleculares são formadas unicamente pela dissolução de solutos moleculares que não reagem com a água.
É o caso do açúcar (sacarose – C12H22O11) quando dissolvido em água. Inicialmente os seus cristais estão muito agrupados, mas, em água, eles separam-se até ficarem imperceptíveis. Porém, suas moléculas não se rompem e continuam sendo C12H22O11. Como não há íons, a solução não conduz eletricidade.
Uma
solução não precisa necessariamente possuir somente um soluto, mas podem haver vários solutos dispersos em um único solvente. Um exemplo é a água mineral, que possui diversos sais dissolvidos nela.
Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química
Digamos que a solução em questão seja de água e sal. Se colocarmos os bastões nessa solução, observaremos que a lâmpada acenderá. No entanto, se mudarmos a solução para uma de água e açúcar, a lâmpada permanecerá desligada.
Isso nos mostra que é possível diferenciar as soluções de acordo com a sua condutividade elétrica:
1. Solução iônica ou eletrolítica: esse tipo de solução conduz eletricidade, em razão da presença de íons (átomos ou grupos de átomos de elementos químicos com carga elétrica). Esses íons com carga negativa (ânion) e positiva (cátions) fecham o circuito elétrico conduzindo a corrente.
A solução iônica ou eletrolítica pode ser obtida de duas formas:
1.1. Ionização: é a formação de íons em virtude do rompimento de ligações covalentes. Por exemplo, se diluirmos ácido clorídrico (HCl), que é um composto formado por moléculas, em água; ocorrerá a quebra dessas moléculas pela água, originando íons. As equações químicas abaixo demonstram como isso ocorre:
1.2. Dissociação iônica: no caso da primeira solução citada no exemplo acima, temos a dissolução do sal de cozinha ((NaCl – cloreto de sódio), que é um composto iônico, isto é, que já era formado por íons. A água apenas separou os íons já existentes no aglomerado iônico:
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Observe na figura acima que o sal (NaCl) estava na forma de retículo cristalino, porém, por ser uma substância polar, seu polo negativo, que é o Cl-, é atraído pelo polo positivo da água, que é o H+. E o polo positivo do sal, que é o Na+, é atraído pelo OH-, que é o polo negativo da água. Assim, os íons que antes estavam ligados pela ligação iônica são separados.
2. Solução molecular ou não eletrolítica: esse tipo de solução não conduz eletricidade. É o segundo caso que citamos, da solução de água e açúcar. O açúcar (sacarose – C12H22O11) é um composto molecular que sofre dissociação sem formar íons. As suas moléculas, que antes estavam agrupadas, são apenas separadas. Assim, por não conter carga, essa solução não conduz corrente elétrica.
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