O coeficiente de solubilidade (Cs) é um dos assuntos da química que causa transtornos para os estudantes. Quando se trabalha esse tipo de coeficiente, observa-se também a quantidade de soluto que poderá ser dissolvida em uma determinada quantidade de solvente.
Desta forma, é necessário levar em consideração três critérios: a quantidade de solvente que será utilizada, a temperatura do solvente e a quantidade de soluto que será utilizada.
Lembre-se que soluto é a substância, geralmente sólida, dispersa na solução (dissolvida em um solvente) e a solução, geralmente líquida, é a substância que possibilita a dissolução do soluto.
A dissolução nada mais é do que o processo de dissolver substâncias em outras substâncias, isto é, misturar um soluto em um solvente.
O que é o coeficiente de solubilidade?
É a capacidade máxima em que uma determinada quantidade de soluto pode ser dissolvida em uma certa massa de solvente. Ou seja, é a quantidade necessária de uma substância para saturar uma quantidade de solvente.
Cada solvente (substâncias) tem um limite de volume em que consegue dissolver todo um soluto.
Por exemplo: ao dissolver cloreto de sódio (sal) em água, a depender da quantidade, o sal será totalmente dissolvido. Contudo, se a quantidade de sal for maior, ficará sal concentrado no fundo do recipiente, pois o limite de solubilidade do solvente foi alcançado.
Esse limite que o solvente tem em relação ao soluto é o que chamamos de coeficiente de solubilidade.
Coeficiente de solubilidade quanto a temperatura
Um fator que pode interferir no coeficiente de solubilidade é a temperatura, especificamente a temperatura do solvente. Isto quer dizer que a capacidade de um solvente pode ser alterada.
É possível favorecer ou fazer com que um solvente dissolva uma menor ou maior quantidade de soluto sem alterar a quantidade de solvente.
O volume do solvente será mantido, mas se a temperatura for alterada, pode modificar também a quantidade de soluto a ser dissolvido. Contudo, isto depende de cada soluto e de cada solvente.
Exemplo: Água e cloreto de sódio
Há dois recipientes com a mesma quantidade de água, só que em um recipiente a água está em temperatura ambiente e no outro em temperatura elevada (quente).
Ao ser adicionado a mesma quantidade de sal em ambos, será possível ver que no recipiente com água em temperatura elevada o soluto é mais dissolvido do que na temperatura ambiente. Enquanto que na água em temperatura ambiente uma certa quantidade de sal não foi dissolvida.
Conclui-se, então, que quanto mais quente a água estiver, mais cloreto de sódio vai dissolver, e quanto mais fria a água, menos cloreto de sódio será dissolvido.
Como calcular o coeficiente de solubilidade?
A fórmula usada para calcular o coeficiente é:
Cs = 100 x m1/m2
Sendo que:
- Cs é o coeficiente de solubilidade
- M1 é a massa do soluto
- M2 é a massa do solvente
Classificação das soluções
De acordo com o coeficiente de solubilidade, as soluções podem ser classificadas de três maneiras:
- Solução insaturada
- Solução saturada
- Solução supersaturada
Solução insaturada
A solução insaturada é aquela em que a quantidade de soluto adicionado ao solvente é inferior a capacidade de solubilidade que o solvente suporta. Ou seja, é possível acrescentar mais soluto a este solvente.
Em relação as soluções insaturadas, podemos dizer que:
Quando a quantidade de soluto estiver próximo do limite do coeficiente de solubilidade, trata-se de uma solução insaturada concentrada, mas quando a quantidade de soluto estiver distante, trata-se de uma solução insaturada diluída.
Solução saturada
A solução saturada é aquela em que a quantidade de soluto corresponde a exatamente a quantidade em que o solvente é capacitado a suportar.
A quantidade de soluto não pode ser menor nem maior do que o coeficiente descrito pelo solvente. Mas se ocorrer de o soluto ser superior a quantidade do solvente, a solução passa a ter um corpo de fundo.
Exemplo: ao dissolver o sal em água e sobrar uma certa quantidade no fundo do copo, isto quer dizer que a quantidade de soluto excedeu a quantidade suportada pelo solvente, formando assim uma solução saturada com corpo de fundo.
Solução supersaturada
A solução supersaturada se refere ao excesso extremamente exagerado da quantidade de soluto para ser dissolvido no solvente.
Um simples corpo de fundo no recipiente da solução não é formado, vai muito além disso. Contudo, a solução supersaturada é bem difícil de ser obtida e muito instável.