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O coeficiente de solubilidade é a quantidade de soluto necessária para saturar o solvente, numa determinada temperatura e pressão.
Em relação à solução, deve-se ter em mente que quanto maior a quantidade de soluto, mais concentrada será a solução. Além disso, cada substância é saturada numa determinada quantidade de solvente.
As soluções saturadas também podem ser com precipitado, quando sua quantidade de soluto é maior em relação a seu coeficiente de solubilidade, e supersaturadas, quando a quantidade de soluto é maior em relação ao coeficiente de solubilidade, porém, algum fator externo, como o aquecimento, pode dissolver o excesso. Uma determinada substância pode ter diferentes solubilidades em temperaturas diferentes.
O coeficiente de solubilidade é útil quando se analisa que haverá excesso de soluto quando suas moléculas não conseguirem mais realizar ligações, já que não haverá moléculas de solvente suficientes para a interação com as moléculas de soluto. Há, também, uma diferença de solubilidade do mesmo soluto em diferentes solventes.
A fórmula para o cálculo do coeficiente de solubilidade é: m1/Cs = m2/100
Exemplo: A 50 °C é possível dissolver no máximo 80g de Ba(NO3)2 em 100g de água. Logo, este é o coeficiente de solubilidade desse sal, nessa temperatura.
Cs=80g/100g de H2O.
A maior parte das substâncias tem sua solubilidade aumentada com o aumento de temperatura. Os gases, porém, tem sua solubilidade diminuída.
Na figura acima, tem-se que a substância mais solúvel a 20º C é o AgNO3. a solubilidade do NaNO3 a 40ºC é 100g/100g de H2O.
Além disso, a solução do exercício abaixo demonstra o cálculo do coeficiente de solubilidade:
A solubilidade de um sal varia linearmente com a temperatura. A 30º C, 30g desse sal formam com água, 180g de uma solução saturada. Tal solução, quando aquecida a 70ºC, exige o acréscimo de mais 45g do sal para manter a saturação. Calcule o Cs do sal:
- a) a 30º C
- b) a 70º C
- c) a 50º C
Admita 100g como quantidade padrão de água.
Resolução:
a) 30ºC
Se há 30g de sal e 180g de solução, tem-se 150g de água.
150g de água---- 30g de sal
100g de agua ---- x
150x = 3000
x = 20g de sal
Cs do sal a 30ºC = 20g/100mL
b)
70ºC
30g + 45g = 75g de sal e 150g de água
150g de agua ----- 75g de sal
100g de agua ----- x
150x = 7500
x = 50g de sal
Cs do sal a 70ºC = 50g/100mL
c)
30ºC ---- 20g
50ºC ----- x
30x = 1000
x = 33,3g/100mL
Respostas:
a) Cs a 30ºC = 20g/100mL
b) Cs a 70ºC = 50g/100mL
c) Cs a 50ºC = 33,3g/100mL
Assim, tem-se acima o cálculo do coeficiente de solubilidade de um sal em três temperaturas diferentes. Nota-se que o resultado final também se altera.
Leia também:
- Saturação de Soluções
Fontes:
CRUZ, Roque. Experimentos de química. São Paulo:
Livraria da Física. 2004.
Coeficiente de solubilidade. Disponível em <//www.4shared.com/get/108951227/8f460a6/coeficiente_de_solubilidade.html>. Acesso em 03 mar. 2010.
Resolução do problema. Disponível em <//br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090426102354AASm3T9>. Acesso em Acesso em 03 mar. 2010.
Texto originalmente publicado em //www.infoescola.com/fisico-quimica/coeficiente-de-solubilidade/
Soluto e solvente são os dois componentes de uma mistura homogênea chamada de solução química.
- Soluto: é a substância que se encontra dispersa no solvente. Corresponde a substância que será dissolvida e, geralmente, apresenta-se em menor quantidade na solução.
- Solvente: é a substância na qual o soluto será dissolvido para formação de um novo produto. Apresenta-se em maior quantidade na solução.
A dissolução entre o soluto (disperso) e o solvente (dispersante) ocorre através de interações entre suas moléculas.
A diferença entre esses dois componentes de uma solução é que o soluto é a substância que será dissolvida e o solvente é a substância que irá realizar a dissolução.
O solvente mais conhecido é a água, considerada o solvente universal. Isso porque, ela possui a capacidade de dissolver uma grande quantidade de substâncias.
Exemplos de soluto e solvente
Veja alguns exemplos de soluções químicas e descubra os solutos e solventes de cada uma delas:
Água e sal
- Soluto: Sal de cozinha - Cloreto de sódio (NaCl)
- Solvente: Água
Por se tratar de um composto iônico, o cloreto de sódio na solução dissocia-se e forma íons que, por sua vez, são solvatados por moléculas de água.
O polo positivo da água (H+) interage com o ânion do sal (Cl-) e o polo negativo da água (O2-) interage com o cátion (Na+).
Esse é um tipo de solução eletrolítica, pois as espécies iônicas em solução são capazes de conduzir corrente elétrica.
Água e açúcar
- Soluto: Açúcar - Sacarose (C12H22O11)
- Solvente: Água
O açúcar é um composto covalente e quando dissolvido em água as moléculas se dispersam, mas não alteram a sua identidade.
Essa solução aquosa é classificada como não eletrolítica, pois o soluto disperso em solução é neutro e, por isso, não reage com a água.
Vinagre
- Soluto: Ácido acético (CH3COOH)
- Solvente: Água
O vinagre é uma solução que contém pelo menos 4% de ácido acético, um ácido carboxílico que, por ser polar, interage com a água, também polar, por meio das ligações de hidrogênio.
Uma importante regra para solubilidade é que semelhante dissolve semelhante. Compostos polares são dissolvidos em solventes polares, enquanto que substâncias apolares dissolvem-se em solventes apolares.
Outras soluções
Além das soluções líquidas, existem também as soluções gasosas e sólidas.
O ar que respiramos é um exemplo de solução gasosa, cujos gases em maior quantidade são nitrogênio (78%) e oxigênio (21%).
As ligas metálicas são soluções sólidas. Por exemplo, o latão (zinco e cobre) é uma mistura utilizada para fabricar instrumentos musicais.
Quer adquirir mais conhecimento? Então leia esses outros textos:
- Soluções Químicas
- Forças intermoleculares
- Misturas homogêneas e heterogêneas
O que é o Coeficiente de Solubilidade?
O coeficiente de solubilidade é o limite de soluto adicionado ao solvente a uma determinada temperatura, para formar uma solução saturada.
O coeficiente de solubilidade varia de acordo com as condições, podendo aumentar ou diminuir conforme as mudanças de temperatura e do soluto em questão.
Existe um limite para que o solvente possa realizar a dissolução.
Exemplo: Se você colocar açúcar em um copo com água, no primeiro momento, perceberá que o açúcar desaparece na água.
Entretanto, se continuar a acrescentar açúcar, perceberá que em determinado momento ele começará a se acumular no fundo do copo.
Isso acontece porque a água, que é o solvente, atingiu o seu limite de solubilidade e a quantidade máxima de concentração. O soluto que resta no fundo do recipiente e que não se dissolve é chamado de corpo de fundo.
O excesso de açúcar no fundo do copo não será dissolvido e não influenciará na concentração da solução. Além disso, o açúcar depositado no fundo do copo não deixará a água mais doce.
Classificação das soluções
As soluções podem ser classificadas quanto à quantidade de soluto dissolvido. Assim, podem ser de três tipos: saturadas, insaturadas e supersaturadas.
- Solução saturada: A solução atingiu o limite do coeficiente de solubilidade, ou seja, há uma quantidade máxima de soluto dissolvido no solvente, em uma determinada temperatura.
- Solução insaturada: A quantidade de soluto dissolvido ainda não atingiu o coeficiente de solubilidade. Isso significa que pode ser acrescentado mais soluto.
- Solução supersaturada: Há mais soluto dissolvido do que em condições normais. Nesse caso, apresentam precipitado.
Para saber mais sobre soluções, leia os textos a seguir:
- Diluição de soluções
- Molalidade
- Molaridade
- Titulação
Concentração de soluções
A partir do soluto e solvente é possível calcular a concentração de uma solução.
A concentração comum é definida como a relação da massa do soluto dissolvido em um certo volume de solução.
O cálculo da concentração é feito através da seguinte fórmula:
Sendo,
C: Concentração (g/L);
m: massa do soluto (g);
V: volume da solução (L).
Exemplo:
(Faap) Calcule a concentração, em g/L, de uma solução aquosa de nitrato de sódio que contém 30 g de sal em 400 mL de solução:
Resolução:
Observe as informações relacionadas com as quantidades de soluto e solvente. Existem 30 g de sal (soluto) em 400 mL de solução aquosa (solvente).
Porém, o volume está em mL e precisamos transformá-lo para L:
Agora, para saber a concentração, deve-se apenas aplicar a fórmula:
Com esse resultado, chegamos a conclusão que ao misturarmos 30 g de sal com 400 mL de água obteremos uma solução com concentração de 75 g/L.
Para mais informações sobre como calcular a concentração comum, esses textos serão úteis:
- Concentração de Soluções
- Exercícios sobre Concentração Comum
- Exercícios sobre soluções
Bacharela em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018) e Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011).