Propriedades físicas da matéria.

Entre as propriedades específicas da matéria, as propriedades físicas são talvez as que mais ajudam a identificarmos os diferentes tipos de materiais. Principalmente pelo fato de mensurarmos elas tabelarmos seus valores para cada material conhecido. Vamos a elas:

Densidade e Massa Específica

Chamamos de densidade e massa específica a razão massa e volume. Mas as duas são diferentes. A densidade se aplica a corpos ou objetos caso tenham espaços vazios em seus interiores ou sejam constituídos por mais de um tipo de material.

Um exemplo disso é o bronze (imagem acima). Constituído de cobre e estanho, sua densidade não corresponde à do cobre puro e maciço (que não é oco) e muito menos à do estanho nas mesmas condições.

Quando o material se encontra puro e é maciço, a densidade dele é chamada de massa específica. Assim dizemos que massa específica é aplicada a corpos ou objetos maciços e que não sejam a combinação de diferentes materiais. Caso desobedeça uma das duas condições, a razão entre massa e volume para aquele objeto será chamada de densidade.

Na imagem acima temos blocos maciços de alumínio. As densidades deles são idênticas à massa específica do alumínio, pois obedecem às duas condições citadas anteriormente.

Peço desculpas se estou sendo repetitivo, noto com frequência os estudantes em dificuldades para compreender a diferença.

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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