Curvas de Solubilidade - Curso NOIC Química

Escrito por: Mateus Cavassin.

Coeficiente de Solubilidade

O coeficiente de solubilidade é o ponto em que a solução deixa de ser insaturada e se torna saturada. Neste ponto, para uma dada temperatura, teremos uma quantidade de certo soluto fixa para o qual se define a solubilidade da solução, geralmente em gramas de soluto a cada 100 gramas de água. Por exemplo, imagine que você quer determinar a solubilidade do NaCl à temperatura ambiente e, para isso, irá adicionar exatamente um grama de sal de cada vez em um copo com 100 gramas de água. Você irá notar que a partir de 36 gramas irá aparecer um precipitado (resíduos sólidos do soluto) no fundo do copo e, portanto, pode-se concluir que a solubilidade do NaCl é 36g/100g.

Podemos classificar as soluções quanto à solubilidade de três formas:

Solução insaturada: a solução ainda não chegou no ponto de solubilidade e, portanto, ainda não apresenta corpo de fundo e ainda pode ser adicionado mais soluto de forma a não aparecer corpo de fundo.

Solução saturada: solução em que se encontra exatamente no coeficiente de solubilidade e, portanto, está no limite para que aparecer corpo de fundo.

Solução saturada com corpo de fundo ou supersaturada: corresponde a uma solução em que há mais soluto do que o que o solvente consegue solubilizar e, portanto, haverá um corpo de fundo na solução.

Curvas de Solubilidade

As curvas de solubilidade são particularmente úteis para notarmos como a solubilidade de uma solução varia com a temperatura e, a a partir dela, determinar o coeficiente de solubilidade. Para alguns sais a solubilidade pode aumentar com a temperatura e para outros diminuir, veja a imagem abaixo abaixo:

 

                                           

Note que o coeficiente de solubilidade do KClO_3 a 70 ºC é 30g/10g de água, por exemplo. Note também que a dissolução do KClO_3 aumenta com o aumento da temperatura, enquanto a do Ce_2(SO_4)_3 diminui, ou seja, a dissolução do KClO_3 é endotérmica e a do Ce_2(SO_4)_3 é exotérmica.

Agora veja o gráfico abaixo:

                           

Note os três pontos demarcados no gráfico. O ponto C se refere à uma solução insaturada, o ponto B se refere à uma solução saturada sem corpo de fundo e o ponto A se refere à uma solução supersaturada, pois há mais soluto do que o solvente pode dissolver. Note, ainda, que podemos transformar uma solução supersaturada em uma solução insaturada apenas com variação na temperatura do meio em que a solução se encontra. Por exemplo, a solução do ponto A pode se tornar insaturada a partir da temperatura de 90ºC.

Um caso especial ocorre para no gráfico da solubilidade de sais hidratados que apresentam certos pontos de inflexão que mostram o ponto em que o sal é desidratado. Veja a figura abaixo

Disponível  em: https://www.santillana.pt/files/DNLCNT/Priv/_11812_c.book/267/index.html

Solubilidade de gases em líquidos

A solubilidade de gases em líquidos é relativamente baixa quando comparada aos sólidos iônicos, por exemplo. Um fato bastante interessante e lógico é que quando aumentamos a temperatura de um líquido, diminuímos a solubilidade dos gases sobre ele, pois, aumentando sua temperatura, aumentamos sua energia cinética média o que contribui para a expulsão do gás.

Outra propriedade física do sistema que pode alterar a solubilidade de gases em líquidos é a variação na pressão. Imagine que quando aumentamos a pressão sobre um sistema gás-líquido, diminuímos o espaço e, assim, os gases tenderão a se diluir no líquido. Isso pode ser observado nos refrigerantes por exemplo. Quando abrimos uma lata de refrigerante, os gases que estavam inicialmente solubilizados no líquido devido à alta pressão são expelidos, pois há um maior espaço para eles. Existe uma lei quantitativa para a solubilidade de gases em líquidos essa lei é denominada lei de Henry e matematicamente ela é dada por:

S=K_H.P

Onde:

S é a solubilidade do gás;

K_H é a constante de Henry;

e P é a pressão do gás.