domingo, 1 de abril de 2012

Estudo das Soluções II

Uma vez que entendemos a definição e as classificações da soluções, podemos estudar melhor a categoria que as separa de acordo com a solubilidade.

Lembrando que solubilidade é a quantidade máxima de soluto que uma determinada massa (100g é o valor mais usado) de solvente é capaz de dissolver, ou seja, de formar com ele uma solução.

Um exemplo bem simples de se observar é a mistura formada por cloreto de ferro II (FeCl2) e água. A solubilidade do sal em água é de 64 gramas para cada 100 gramas de solvente à temperatura de 20 °C.


Note que A e B são soluções insaturadas, C é saturada e D é supersaturada. Determinadas propriedades do sistema, como a coloração, mudam à medida que a concentração do soluto aumenta.

Para facilitar a compreensão, é comum representar a variação da solubilidade máxima, em massa de soluto por massa de solvente, como função da temperatura. Veja o gráfico abaixo:


Observe que, no eixo horizontal temos a temperatura medida em °C e no eixo vertical a proporção soluto/solvente. Sendo que o solvente é, na maioria dos casos vistos no ensino médio, a água.


Analisando especificamente a curva do nitrato de potássio (KNO3) interpretamos certos detalhes da seguinte forma:

¬ a 60 °C, a solubilidade do sal é de 120 gramas para cada 100 gramas de água;
¬ a 30 °₢, a solubilidade é de 40 gramas para cada 100 gramas de água;
¬ todos os pontos da curva que separam as duas regiões marcadas indicam a quantidade máxima de soluto para cada 100 gramas de solvente a cada temperatura na qual a água seja líquida ao nível do mar.

Com isso dito, o mais importante a se perceber de agora em diante é o fato de que, a cada temperatura fornecida, haverá uma específica proporção entre soluto e solvente que marcará a solução saturada da tal temperatura.

A partir daqui, são regras de três que resolvem os problemas. Veja o exemplo abaixo:

Uma substância X apresenta solubilidade de 20g/100g de H2O a 10 °C, determine a composição de uma solução saturada cuja massa é de 3600 gramas a 10 °C.

Resposta:

Se a solução é saturada, ela obedece à proporção indicada no enunciado. Logo temos o seguinte:

20 g de X ------- 100 g de H2O
y              -------  (3600 - y)

y = 600 g de X => é a massa da substância X, o soluto.
(3600 -y) = 3000 g de H2O => é a massa de água, o solvente.

Não podemos esquecer que o sistema, neste caso, é binário, ou seja, constituído de apenas dois componentes. Portanto, o que não é a a massa de soluto, é a massa de solvente.

A seguir falarei sobre a solubilidade dos gases em água.






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