Um Mundo de Soluções Soluções Na natureza, raramente encontramos substâncias puras. O mundo que nos rodeia é constituído por sistemas formados por mais de uma substância: as misturas. Soluções são misturas de duas ou mais substâncias que apresentam aspectos uniforme. Classificação das soluções Há várias classificações para as soluções. No momento, o que mais nos interessa é classificar as soluções segundo o seu estado físico. Fala-se então em soluções sólidas, líquidas e gasosas. Muitas ligas metálicas são soluções sólidas. É o caso do ouro comum, que é uma liga de ouro e cobre. As soluções líquidas são muito comuns. O vinagre, por exemplo, é uma solução de ácido acético em água. Os gases sempre se misturam perfeitamente entre si, resultando uma solução (ou mistura) gasosa. O ar é uma mistura em que predominam N2 e O2. Componentes de uma solução Soluto Solvente Critérios de Identificação 1 - processo que as substâncias sofrem durante a formação da solução Vejamos alguns exemplos de mistura: 1 - sólido em líquido: sal em água 3 - gás em líquido: refrigerante 5 - líquido em sólido: terra úmida 7 - sólido em gás: fuligem no ar 9- gás em gás: Atmosfera (formada pela mistura de dois tipos principais de gases oxigênio e nitrogênio) 2 - líquido em líquido: álcool e água 4 - sólidos em sólidos: liga metálica, formada pela mistura de dois ou mais metais 6 - gás em sólido: ar presente na porosidade de uma rocha 8 - líquido em gás: chuva Porque certas substâncias se misturam e outras não? Interação: ação mútua entre duas partículas ou corpo. Porque certas substâncias se misturam e outras não? Dissolução: disseminação dos agregados atômicos de uma substância nos agregados de outra, formando uma mistura homogênea. Quanto de soluto se dissolve? Quando a mistura de duas substâncias resulta em uma solução, duas situações podem ocorrer: As substâncias sempre formam uma solução, independente das quantidades misturadas. As substâncias podem ser misturadas em quantidade limitadas. É o que acontece, por exemplo, com água e açúcar ou água e sal. Quanto de soluto se dissolve? Miscível: que se pode misturar; água e álcool são miscíveis em qualquer proporção: água e éter são parcialmente miscível; água e óleo, imiscíveis. Solubilidade e Curvas de Solubilidade Quanto maior a quantidade de soluto dissolvido em uma mesma quantidade de solvente, numa mesma temperatura, mais concentrada será a solução Substâncias diferentes se dissolvem em quantidade diferentes, numa mesma quantidade de solvente, na mesma temperatura. Solução saturada é a que contém a máxima quantidade de soluto numa dada quantidade de solvente, a uma determinada temperatura. Essa quantidade máxima é denominada coeficiente de solubilidade. 36 g de Nac ℓ/100g de água a 20ºC Solução supersaturada Ao adicionarmos um pequeno cristal à solução supersaturada de acetato de sódio, surgem cristais em formato de agulhas. Esse processo continua até que todo o soluto em excesso se cristalize. Enquanto fechada dentro de seu recipiente, toda bebida gaseificada é uma solução supersaturada de gás carbônico em água. Componentes de uma solução Soluto Solvente Critérios de Identificação 2- a quantidade de substância utilizada na preparação da solução Curvas de solubilidade Representação gráfica O gráfico abaixo representa as curvas de solubilidade das substâncias A,B,C e D. ( V) Solução saturada pode ou não apresentar corpo de fundo. ( )VCurva de solubilidade com ponto de inflexão é uma característica de sais hidratados. ( F) Curva de solubilidade ascendente corresponde à dissolução exotérmica. ALGUMAS QUESTÕES PARA DESENVOLVIMENTO DO RACIOCÍNIO OBSERVE O GRÁFICO DE SOLUBILIDADE SEGUINTE E RESPONDA: 1. Qual a substância mais solúvel a 0º C? Solubilidade g soluto/100g água OBSERVE O GRÁFICO E RESPONDA A 50 45 40 35 B 30 25 20 15 10 5 10 20 30 40 50 60 T ºC (PUC-SP adaptada) Dissolvendo-se separadamente 25g de cada sólido A e B em 100mL de água a 50ºC e que, a seguir, se baixe a temperatura para 10ºC, o que ocorrerá? Solubilidade g soluto/100g água A 50 45 40 35 B 30 25 20 15 10 5 10 20 30 40 50 60 T ºC Resp. Ocorrerá a precipitação de 20g da substância A e 5g da substância B. Solubilidade g soluto/100g água Considerando a curva de solubilidade de um sal hipotético 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 10 20 30 40 50 Qual a quantidade de água necessária para dissolver 15g do sal 20ºC? 60 T ºC Solubilidade de gases em líquido 1 – Influência da pressão exercida sobre o gás Lei de Henry: a solubilidade de um gás em um líquido é diretamente proporcional à pressão do gás sobre o líquido. À medida em que aumentamos a pressão sobre a gás, um número maior de moléculas do gás se dissolve no líquido. Quando abrimos uma garrafa ou lata de refrigerante ou de água mineral gaseificada, o gás carbônico, que foi introduzido a uma pressão maior que a atmosfera, tende a escapar para o meio ambiente, formando bolhas. Solubilidade de gases em líquido 2 – Influência da temperatura No Dique do Tororó - Ba , o aumento da agitação da água possibilita maior aeração. Questionamentos Relacione o que foi apresentado sobre solubilidade do gás liquido com os cuidados que devem ser tomados no mergulho submarino. Existem algumas espécies de peixe que, para respirar, necessitam de uma maior concentração de gás oxigênio dissolvido na água. Explique o porquê de os salmões serem típicos de regiões frias.