As soluções químicas são misturas de substâncias chamadas de soluto e solvente. Essas misturas são homogêneas, isso significa dizer que elas ocorrem em uma única fase.
As partículas das soluções químicas têm diâmetro inferior a 1 nm (nanômetro) na dispersão das misturas. Por isso, elas não podem ser separadas, nem mesmo através de filtragem.
Pode-se encontrar vários tipos de soluções químicas no nosso dia a dia, como o soro fisiológico muito utilizado em clínicas e hospitais para a hidratação corporal através de transmissão venosa, ou seja, na veia.
O álcool hidratado, a acetona e a água mineral são também outros exemplos de soluções químicas que possuem utilidades no cotidiano.
As soluções químicas são classificadas de acordo com três critérios: quanto a quantidade de soluto, quanto ao seu estado físico e o tipo de partículas liberadas nas misturas.
Como existe a dissolução nas misturas existe um conceito chamado de coeficiente de solubilidade, porque cada substância tem sua capacidade de se devolver. Continue lendo esse artigo e obterá mais informações sobre o assunto.
Soluto e solvente
O soluto é a substância que, na mistura, será devolvida no recipiente, por completo ou não. Já o solvente é a substância que na mistura devolve o soluto, por isso tem maior quantidade no recipiente.
Solução é a união do soluto com solvente. Para obtenção de uma mistura é preciso o processo chamado de dissolução.
O exemplo mais comum de uma dissolução é o açúcar dissolvido em água. A água é o solvente e o açúcar é o soluto. Pode-se destacar ainda o mar como um tipo solução entre a água e os sais.
A água tem um átomo de oxigênio e dois de hidrogênio que realizam ligações covalentes. Além disso, é polar e realiza muitas interações com os solutos. ´
Em razão das suas propriedades químicas, a água tem capacidade de dissolver muitas substâncias, como os ácidos e os sólidos iônicos. Por isso, ela é considerada um solvente universal.
A concentração comum (C) relaciona a massa do soluto com o volume do solvente e é através de uma fórmula química que se obtém essa relação em grama por litro (g/L). Veja:
Classificação das soluções químicas
A combinação de solvente e soluto na mistura varia no quesito quantidade e características químicas das substâncias. Por isso acarreta em vários tipos de soluções. Veja:
Classificação quanto a quantidade de soluto:
- Soluções saturadas: o soluto está na sua quantidade máxima de dissolução para o solvente. Ficando resíduo é chamado de corpo de fundo;
- Soluções insaturadas: são as soluções em o soluto está em quantidade inferior ao do solvente;
- Soluções supersaturas: são as soluções em o soluto estão em quantidade muito maior que a de solvente.
Classificação quanto ao seu estado físico:
- Soluções líquidas: o solvente e o soluto dessas soluções estão em estado líquido. Nessas soluções apenas o soluto pode apresenta-se em outro estado, como o sólido ou gasoso;
- Soluções gasosas: são as soluções em que o soluto e o solvente estão no estado gasoso, como o ar atmosférico;
- Soluções sólidas: como o próprio nome já sugere, os dois componentes da mistura estão em estado sólido, a exemplo das ligas metálicas.
Classificação quanto ao tipo de partículas liberadas nas misturas:
- Soluções moleculares: nessas soluções o soluto ao se misturar libera moléculas, é o caso do exemplo clássico da água com açúcar (C12H22O11 + água);
- Soluções iônicas: nessas soluções o soluto ao se misturar libera íon, como o sal de cozinha (íons Na+ e Cl-).
Coeficiente de solubilidade
O coeficiente de solubilidade (Cs) é a capacidade total que o soluto tem para se devolver no solvente formando uma solução saturada. Para isso é preciso considerar as especificidades de temperatura e pressão.
Muitas substâncias aumentam sua solubilidade quando a temperatura também aumenta, exceto os gases, que nesse caso diminuem.
Em uma mistura de 360 g de sal (NaCl) com 1 L de água (H20), numa temperatura de 20º C, em que ocorre a dissolução completa do soluto (sal), tem-se uma solução saturada.
Para calcular o coeficiente de solubilidade na quantidade padrão de massa (100g) é através da seguinte fórmula: