Quantidade de soluto que um solvente consegue dissolver
O coeficiente de solubilidade (Cs) está relacionado a capacidade de soluto que um solvente suporta. É a grandeza que envolve a solubilidade de soluções químicas em relação ao solvente e soluto.
Então, antes da continuação, é preciso saber o que é soluto, solvente e dissolução.
• Soluto: geralmente encontrado no estado sólido, é a substância que pode ser dissolvida em um solvente.
• Solvente: geralmente no estado líquido, é a substância capaz de dissolver o soluto.
• Dissolução: é o processo em que o soluto é dissolvido pelo solvente, compondo uma solução.
Para formar uma solução é preciso que ocorra uma dissolução entre soluto e solvente, por isso o coeficiente de solubilidade se refere a quantidade de soluto que um solvente consegue dissolver. É a grandeza que identifica a quantidade de soluto que é dissolvido em uma certa quantidade de massa do solvente.
O solvente possui um limite de solubilidade - volume exato do soluto capaz de saturar o solvente.
O coeficiente é modificado ao ponto que a temperatura e a quantidade de soluto e solvente
são alterados. (Foto: Max Pixel)
De acordo com o coeficiente de solubilidade, as soluções podem ser classificadas em insaturadas (diluída ou concentrada), saturadas (saturadas com corpo de fundo) e supersaturadas.
Soluções insaturadas
Para que seja feita uma solução insaturada é necessário que a quantidade de soluto acrescentado seja inferior a quantidade suportada pelo solvente. Por ser inferior, possibilita que mais soluto seja adicionado.
Solução insaturada concentrada
A solução insaturada concentrada se refere a proximidade do coeficiente de solubilidade. Caracteriza-se como uma solução insaturada concentrada quando a quantidade de soluto estiver próxima a capacidade suportada pelo solvente.
Solução insaturada diluída
A solução insaturada diluída se refere a distância do coeficiente de solubilidade. Define-se como uma solução insaturada diluída quando a quantidade de soluto está distante da quantidade suportada pelo solvente.
Soluções saturadas
Para que uma solução seja saturada é necessário que a quantidade de soluto corresponda a exatamente o coeficiente de solubilidade do solvente. Isto é, quando o solvente consegue dissolver por completo o soluto, pois a sua quantidade não é maior nem menor ao limite suportado pelo solvente.
Solução saturada com corpo de fundo
A solução saturada com corpo de fundo ocorre no momento que o soluto extrapola (não muito) a quantidade que o solvente é capaz de dissolver.
Por exemplo, ao dissolver açúcar em água e o açúcar for em uma quantidade maior que o coeficiente de solubilidade do solvente, sobrará um pouco de açúcar no fundo do copo. Isso ocorre porque a água não foi capaz de dissolver todo o açúcar, pois era superior ao seu limite de solubilidade.
Soluções supersaturadas
Difíceis de serem conseguidas, as soluções supersaturadas acontecem quando a quantidade de soluto excede de forma altamente exagerada o coeficiente do solvente. Isto é, não se trata de um pouco de soluto no fundo do recipiente, mas de uma quantidade muito grande.
Fórmula do coeficiente de solubilidade
Como é assunto frequente em questões de concursos e vestibulares, é necessário uma fórmula para que o coeficiente seja calculado.
A fórmula para calcular é
Cs = 100 . m1/m2
Sendo que
• Cs é o coeficiente de solubilidade.
• M1 é a massa do soluto.
• M2 é a massa do solvente.
Conheça os valores de alguns substâncias:
| Soluto | Cs em g/100mL de água a 20° C |
| Sal | 36 |
| Açúcar | 33 |
| Cloreto de Chumbo | 0,99 |
| Bicarbonato de sódio | 9,6 |
| Parafina | praticamente zero |
| Cloreto de potássio | 7,4 |
| Cal | 0,16 |
Observação: esses dados estão relacionados a fatores como a quantidade de soluto e solvente, bem como a temperatura da água. Por tais motivos, podem mudar se a quantidade de água for alterada de 100 mL para qualquer outra quantidade, assim como a temperatura for menor ou maior que 20°C.
Quanto a temperatura
A temperatura é um fator que pode favorecer ou fazer com a quantidade de soluto dissolvido pelo solvente seja maior ou menor. Ou seja, a mesma quantidade de soluto e solvente envolvidos no processo de dissolução pode interferir na quantidade de soluto que será dissolvido.
Quer entender melhor? Faça o seguinte experimento: em dois recipientes coloque a mesma quantidade de água, só que um será de água natural e o outro de água quente ou morna.
Agora adicione a mesma quantidade de soluto, seja sal ou açúcar, nos dois recipientes com água. Assim, será possível ver que na água quente a quantidade de soluto foi mais dissolvida que na água natural.
Então, quanto mais quente for a água, mais soluto é dissolvido, e quanto mais fria, menos soluto é dissolvido. A temperatura é um fator capaz de modificar o coeficiente de solubilidade.