SOLUÇOES - 2° ANO

As soluções são misturas homogêneas onde o componente que aparece em menor quantidade é denominado soluto e o componente que aparece em maior quantidade é denominado solvente. Em uma solução, as partículas do soluto possuem as seguintes características:

v      São átomos, íons ou moléculas pequenas.

v      Possuem diâmetro menor que Å.

v      Não sofrem sedimentação.

v      Não podem ser separadas do solvente por filtração.

v      Não podem ser observadas em solução por nenhum aparelho conhecido.

As soluções se diferenciam inicialmente quanto a dois fatores principais: fase de agregação e condutibilidade elétrica. Elas também podem ser classificadas segundo a relação existente entre a quantidade de solvente quanto insaturadas, saturadas e supersaturadas. E ainda é comum, classificar as soluções em diluídas ou concentradas, considerando a proporção entre soluto e solvente.

Exemplo:  Sal de cozinha em água.


Ø      Classificação das soluções quanto à fase de agregação

As soluções podem ser encontradas em qualquer fase de agregação: sólida, líquida e gasosa. A fase se agregação de uma solução é determinada pela fase de agregação do solvente. Observe, na tabela abaixo, alguns exemplos desta constatação:

Solução	Solvente	Soluto	Exemplo
Gasosa	Gasoso	Gasoso	Gás Oxigênio + Gás Nitrogênio
Líquida	Líquido	Gasoso Líquido Sólido	Água + Gás Oxigênio Água + Álcool Etílico Água + Sacarose
Sólida	Sólido	Gasosa Líquido Sólido	Paládio + Gás Hidrogênio Ouro + Mercúrio Zinco + Cobre

Ø      Classificação das soluções quanto à condutibilidade elétrica

As soluções que apresentam apenas moléculas como partículas dispersas não conduzem corrente elétrica, pois as moléculas como são eletricamente neutras. Essas soluções são denominadas moleculares ou não eletrolíticas. As soluções que apresentam íons como partículas dispersas conduzem corrente elétrica, pois os íons são carregados eletricamente. Essas soluções são denominadas iônicas ou eletrolíticas.

Solução Insaturada

Uma solução é dita insaturada quando contém, a uma determinada temperatura, uma quantidade de soluto inferior ao coeficiente de solubilidade nessa temperatura. Graficamente pode-se observar que todos os pontos do gráfico que estão abaixo da curva de solubilidade indicam soluções insaturadas.

Exemplo: Será saturada toda solução de NaCl e H2O que contiver a 50ºC uma quantidade inferior a 37,0 g de NaCl por 100 g de H2O.  

Solução Saturada

Uma solução é dita saturada quando contém, a uma determinada temperatura, uma quantidade de soluto dissolvido exatamente igual ao coeficiente de solubilidade nessa temperatura. A solução saturada pode ou não apresentar precipitado (corpo de fundo). Graficamente, todos os pontos do gráfico que estão  na curva de solubilidade indicam soluções saturadas sem presença de precipitado. Os pontos que estão acima da curva de solubilidade indicam soluções saturadas com presença de precipitado (sistemas bifásicos).

Exemplos: Uma solução de NaCl e H2O a 50ºC, que contém exatamente 37,0 g de NaCl por 100 g de H2O, será saturada sem presença de precipitado, ou também, uma solução de NaCl e H2O a 50ºC, com 39,0 g de NaCl por 100 g de H2O, será saturada com presença de precipitado, isto é, 37,0 g se dissolveram totalmente em 100 g de H2O e 2,0 g precipitam para o fundo do recipiente.             

Solução Supersaturada

Uma solução é dita supersaturada quando contém, a uma determinada temperatura, uma quantidade de soluto dissolvido superior ao coeficiente de solubilidade da substância nessa temperatura. A solução supersaturada é instável e a mínima perturbação do sistema faz com que ela se torne uma solução saturada com a presença de precipitado.

Exemplo: A solução supersaturada pode ser preparada da seguinte forma:

Dissolvem-se 39,0 g de NaCl em 100 g de H2O a 100ºC, obtendo-se assim uma solução insaturada. Deixa-se o sistema resfriar em repouso absoluto até 50ºC. O resultado é uma solução supersaturada, contendo 2,0g de NaCl dissolvidos, acima do coeficiente de solubilidade nessa temperatura. Submetendo-se o sistema nessas condições a qualquer perturbação, ou acrescentando-se ao sistema um cristal de NaCl, por menor que seja, imediatamente os 2,0g em excesso se precipitam para o fundo do recipiente.   

Solução Diluída

Nessa solução a quantidade de soluto na solução é considerada pequena. Tem-se como parâmetro que as soluções diluídas são aquelas que possuem no máximo um décimo de mol (0,1 mol) de soluto por litro de solução.

Exemplo: Sabendo que a massa molar do NaCl é 58,5 g/mol, toda solução de NaCl que tiver 5,85 g de NaCl por litro de solução ou menos que isso é considerada diluída.

Solução Concentrada

Nessa solução a quantidade de soluto na solução é considerada grande. Tem-se como parâmetro que as soluções diluídas são aquelas que possuem mais que um décimo de mol de soluto por litro de solução.

Exemplo: Soluções aquosas de  NaCl que apresentam mais de 5,85 g de NaCl  por litro de solução ou menos são consideradas concentradas. 

Dispersão 

As dispersões ou dispersões  coloidais são misturas heterogêneas onde o componente que aparece em menor quantidade é denominado disperso e o componente que aparece em maior quantidade é denominado dispergente. Em uma dispersão coloidal, as partículas do disperso possuem as seguintes características:

v      São agregados de átomos, íons ou moléculas, ou ainda macromoléculas ou macroíons;

v      O diâmetro das partículas do disperso fica entre 10 Å e 1000 Å;

v      Podem sofrer sedimentação pela ação de um ultracentrífuga;

v      Podem ser separadas do dispergente através de um ultrafiltro;

v      Podem ser observadas em um ultramicroscópio.

Exemplo: Gelatina em água.


Ø      As fases de agregação do disperso e do dispergente

As dispersões coloidais podem ser feitas utilizando o disperso e o dispergente nas fases de agregação indicas  no quadro a seguir:

Dispersões Coloidais	Disperso	Dispergente	Exemplos
Aerossol	Sólido	Gasoso	Fumaça (cinzas em ar)
Gel	Líquido	Sólido	Gelatina (água em proteína)
Emulsão	Líquido	Líquido	Maionese (azeite,vinagre e ovos)
Aerossol Líquido	Líquido	Gasoso	Neblina (água em ar)
Espuma Sólida	Gasoso	Sólido	Pedra-pomes (ar em sílica)
Espuma Líquida	Gasoso	Líquido	Creme chantily (ar em creme)

Observação: Toda dispersão coloidal que possui a água como dispergente é denominada hidrossol.

Ø      Classificação das dispersões coloidais

As dispersões coloidais podem ser classificadas quanto a dois critérios principais: natureza das partículas do disperso e afinidade entre o disperso e o dispergente.

1. Natureza das partículas do disperso

a)      Disperso Micelar: É constituído por aglomerados de átomos, íons ou moléculas.

Exemplo: Dispersão de moléculas de enxofre, S8, em água.


b)      Disperso Molecular: É constituído por macromoléculas, normalmente polímeros.

Exemplo: Dispersão de amido (C6H10O5)n , em água.


c)      Disperso Iônico:  É constituído de macroíons.

Exemplo: Dispersão de proteína em água.


2. Afinidade entre o disperso e o dispergente

a)      Dispersão coloidal liófila: A palavra liófilo vem de lyo  (dissolver) e philo ( amigo); indica portanto que há grande afinidade entre o disperso e o dispergente. É também denominada dispersão coloidal reversível. Quando o dispergente for a água, a dispersão coloidal é denominada hidrófila. Devido à afinidade entre as partículas do disperso e a do dispergente ocorre um adsorsão ou fixação das partículas do dispergente na superfície das partículas do disperso, formando uma película protetora que é denominada camada que é denominada camada de solvatação. A camada de solvatação permite que as partículas do disperso fiquem isoladas umas das outras. Com isso é possível transformar a dispersão coloidal em sol ou gel, conforme se adicione ou se retire dispergente. É por isso que esses colóides são ditos reversíveis.

v      A transformação de fase gel para a fase sol ocorre pela adição de dispergente e é denominada peptização (peptos = digerido).

v      A transformação de fase sol para a fase gel ocorre pela adição de dispergente e é denominada pectização (pektos = digerido).

Exemplo: Sabão em água, goma em água.

b)      Dispersão coloidal liófoba: A palavra liófobo vem de lyo (dissolver) e phóbos (aversão); indica portanto que praticamente não existe afinidade entre o disperso e o dispergente. É também denominada dispersão coloidal irreversível. Se a fase dispergente for água, a dispersão coloidal é denominada hidrófoba. A formação de uma dispersão coloidal liófoba não é espontânea e a passagem de gel a sol é muito difícil.Para aumentar a estabilidade de uma dispersão coloidal liófoba, podemos adicionar um colóide protetor, ou seja, uma dispersão coloidal liófila adequada, que agiria como uma camada de soltavação. Um exemplo importante de colóide protetor é a gema de ovo, que estabiliza a mistura de azeite e vinagre ou ainda, a mistura de gelatina em água que age como colóide protetor da tinta nanquim (colóide liófobo).

Exemplos: Al (OH)3 , em água, AgCl em água.


Ø      Propriedades de uma dispersão coloidal

As dispersões coloidais possuem as seguintes propriedades principais:

1. Movimento Browniano

O movimento browniano é resultante dos choques das partículas (principalmente quando este se encontra na fase gasosa ou líquida) com as partículas do disperso. Devido a estes choques constantes, as partículas do disperso adquirem um movimento de ziguezague ininterrupto que pode ser observado ao ultramicroscópio. 

2. Efeito Tyndall

O efeito Tyndall é na verdade um efeito óptico de espalhamento ou dispersão da luz, provocado pelas partículas de uma dispersão coloidal do tipo aerossol. O efeito Tyndall é o que torna possível, por exemplo, observar as partículas de poeira suspensas no ar através de uma réstia de luz, ou, ainda, observar as gotículas de água que formam a neblina através do farol do carro. 

3. Carga Elétrica

Como normalmente todas as partículas do disperso de uma dispersão coloidal apresentam a mesma carga elétrica, elas ficam em suspensão devido à repulsão elétrica contínua. A carga elétrica das partículas do disperso depende diretamente da quantidade de cátions ou de ânions presentes no sistema.

a)      Sistemas com excesso de cátions: As partículas irão adsorver esses cátions, adquirindo carga elétrica positiva.

Exemplo: Dispersão coloidal preparada em meio ácido.

b)      Sistemas com excesso de ânions: As partículas irão adsorver esses cátions, adquirindo carga elétrica negativa.

Exemplo: Dispersão coloidal preparada em meio básico.

É importante observar que haverá um momento durante essa transformação em que as micelas serão neutras e a dispersão coloidal, descarregada; neste momento dizemos que a dispersão coloidal atingiu seu ponto isoelétrico.
 
4. Eletroforese

Quando uma dispersão coloidal é submetida a um campo elétrico, todas as partículas do disperso migram para um mesmo pólo.

a)      Cataforese: Em uma dispersão coloidal positiva, as partículas do disperso migram para o pólo negativo, que é denominado cátodo.

b)      Anaforese: Em uma dispersão coloidal negativa, as partículas do disperso migram para o pólo positivo, que é denominado ânodo.

Quando uma dispersão coloidal se encontra no seu ponto isoelétrico, as partículas do disperso não migram para nenhum dos pólos, pois estão descarregados.
 

SUSPENSÕES

As suspensões ou dispersões grosseiras são misturas heterogêneas onde o componente que aparece em menor quantidade é denominado disperso e o componente que aparece em maior quantidade é denominado dispergente. Em uma dispersão coloidal, as partículas do disperso possuem as seguintes características:

v      São agregados de átomos, íons ou moléculas, ou até agregados de macromoléculas ou macroíons;

v      Possuem diâmetro maior que 1000 Å;

v      Sofrem sedimentação pela ação da gravidade ou pela ação de uma centrífuga comum;

v      Podem ser separadas do dispergente por filtração comum;

v      Podem ser vistas a olho nu ou através de um microscópio comum.

Exemplo: Areia em água.


BIBLIOGRAFIA

Fonseca, Martha Reis Marques da  Química Integral, 2º grau: volume único/Martha Reis. – São Paulo: FTD, 1993.

Suplementado por livro do professor.

1.Química (2º grau) I. Título.