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12.5:

Equilíbrio e Saturação de Soluções

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Chemistry
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Solution Equilibrium and Saturation

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À medida que um soluto sólido se dissolve num solvente, ao longo do tempo a concentração de moléculas de soluto na solução aumenta. Isto aumenta as hipóteses de que algumas das moléculas do soluto colidirão e recombinarão para formar cristais. Recristalização e dissolução são dois processos concorrentes.Quando o soluto começa a dissolver-se, a taxa de dissolução é muito maior do que a taxa de recristalização. Como a concentração aumenta de soluto dissolvido, a taxa de aumenta a recristalização. Quando a taxa de dissolução é igual à taxa de recristalização, uma dinâmica de equilíbrio é estabelecida.Uma solução em equilíbrio dinâmico é conhecida como uma solução saturada. Qualquer outro soluto acrescentado a esta solução permanecerá por dissolver. Em contrapartida, qualquer solução contendo menos do que o montante necessário para formar uma solução saturada é uma solução insaturada e tem a capacidade para dissolver mais soluto.Se uma solução é aquecida, pode dissolver mais soluto. Quando a solução é arrefecida lentamente e sem ser perturbada, forma uma solução supersaturada onde a solução se mantém mais do que o equilíbrio de quantidade de soluto. Estas soluções supersaturadas são instáveis, ou seja o soluto em excesso precipita-se frequentemente.Se uma pequena quantia de soluto é adicionada para a solução supersaturada, os atomos sólidos cristalinos agem como um modelo para o soluto em excesso para reordenar e formar cristais. Uma vez os cristais recém-formados instalaram-se no fundo, a solução saturada pode permanecer estável e equilíbrio dinâmico é restabelecido.

12.5:

Equilíbrio e Saturação de Soluções

Imagine adicionar uma pequena quantidade de açúcar a um copo com água, mexer até que todo o açúcar se dissolva e, em seguida, adicionar um pouco mais. Pode repetir este processo até que a concentração de açúcar da solução atinja o seu limite natural, um limite determinado principalmente pelas forças relativas das forças de atração de soluto-soluto, soluto-solvente, e solvente-solvente. Pode ter a certeza de que atingiu este limite porque, não importa quanto tempo mexe a solução, o açúcar não dissolvido permanece. A concentração de açúcar na solução neste momento é conhecida como a sua solubilidade.

A solubilidade de um soluto em um determinado solvente é a concentração máxima que pode ser alcançada em determinadas condições quando o processo de dissolução está em equilíbrio.

Quando a concentração de um soluto é igual à sua solubilidade, diz-se que a solução está saturada com esse soluto. Se a concentração do soluto for inferior à sua solubilidade, diz-se que a solução está insaturada. Uma solução que contenha uma concentração relativamente baixa de soluto é chamada diluída, e uma com uma concentração relativamente alta é chamada concentrada.

Podem ser preparadas soluções em que uma concentração de soluto exceda a sua solubilidade. Diz-se que tais soluções estão supersaturadas, e são exemplos interessantes de estados de não-equilíbrio. Por exemplo, a bebida gaseificada em um recipiente aberto que ainda não tenha “ficado sem gás” está supersaturada com o gás dióxido de carbono; com o tempo,a concentração de CO2 diminui até atingir a sua solubilidade.

Este texto é adaptado de Openstax, Chemistry 2e, Section 11.3: Solubility.

Suggested Reading

  1. Husband, Tom. "The sweet science of candymaking." ChemMatters 10, no. 11 (2014): 5-8.
  2. Fischinger, Andrew J. "A flotation method for growing large single crystals." Journal of Chemical Education 46, no. 8 (1969): 486.