Assinale a alternativa que apresenta corretamente qual é o ponto que indica uma solução insaturada

Conforme a explicação do texto Saturação das Soluções, as soluções químicas são formadas pela dissolução de um soluto em um solvente. Cada soluto possui um coeficiente de solubilidade específico, que é a quantidade máxima de soluto dissolvível em determinada quantidade de solvente a uma dada temperatura.

Construção de um gráfico com curva de solubilidade

Por exemplo, o coeficiente de solubilidade do KNO3 é 31,2 g em 100 g de água a 20 ºC. Se dissolvermos exatamente essa quantidade de nitrato de potássio em 100 g de água a 20 ºC, uma solução saturada. Qualquer quantidade adicional desse sal vai precipitar-se (forma um corpo de fundo no recipiente).

Assinale a alternativa que apresenta corretamente qual é o ponto que indica uma solução insaturada
Ilustração de solução saturada e solução saturada com corpo de fundo.

No entanto, o coeficiente de solubilidade varia com a temperatura. Assim, se aquecermos essa solução saturada com corpo de fundo de KNO3, o precipitado gradualmente se dissolverá na água. Observe a seguir os valores dos coeficientes de solubilidade do KNO3 em 100 g de água em diferentes temperaturas:

Assinale a alternativa que apresenta corretamente qual é o ponto que indica uma solução insaturada

Observe que a solubilidade desse sal em água aumenta com o aumento da temperatura. Na maioria das substâncias, isso também acontece. Se colocarmos esses valores em um gráfico, teremos o seguinte:

Assinale a alternativa que apresenta corretamente qual é o ponto que indica uma solução insaturada

Essa é a chamada curva de solubilidade do KNO3. Dizemos que ela é ascendente porque cresce com o aumento da temperatura.

Características das curvas de solubilidade dos solutos em um gráfico

Cada substância possui a sua curva de solubilidade para determinado solvente. Algumas dessas substâncias têm a solubilidade diminuída com o aumento da temperatura, como é o caso do CaCrO4, que possui curva de solubilidade descendente. Isso significa que, se aquecermos uma solução saturada desse sal, parte do sal dissolvido precipitar-se-á.

Já para outras substâncias, o aumento da temperatura não interfere tanto na solubilidade, como ocorre com uma solução de sal de cozinha (NaCl). Em 20 ºC, o coeficiente de solubilidade do NaCl é de 36 g em 100 g de água, mas, se aumentarmos a temperatura para 100ºC, essa solubilidade aumentará somente para 39,8 g, um aumento muito pequeno.

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Existem também substâncias em que a solubilidade aumenta somente até certo ponto do aumento de temperatura, pois, depois dele, a solubilidade diminui. Isso acontece, por exemplo, com substâncias hidratadas, que, ao ser aquecidas, chegam a um momento em que desidratam. Por isso, como a sua composição muda, a sua variação de solubilidade com a temperatura também muda. Essa ocorrência pode ser observada no gráfico por meio de inflexões na curva de solubilidade.

A seguir, apresentamos um gráfico com as curvas de solubilidade de várias substâncias:

Assinale a alternativa que apresenta corretamente qual é o ponto que indica uma solução insaturada

Curvas de solubilidade de diversos sais

Por meio desse tipo de gráfico, podemos comparar as solubilidades de diversos sais em um mesmo solvente e nas mesmas temperaturas.

Classificação de uma solução por meio de um gráfico com curva de solubilidade

As curvas de solubilidade também ajudam a determinar a saturação das soluções, ou seja, se elas são insaturadas, saturadas, saturadas com corpo de fundo ou supersaturadas. Veja um exemplo:

Assinale a alternativa que apresenta corretamente qual é o ponto que indica uma solução insaturada

Veja quais são os tipos de solução indicados pelos pontos A, B e C:

  • A: Saturada com corpo de fundo. No ponto A, 30 g de soluto são dissolvidos em 100 g de água a 20ºC. A curva mostra que nesse ponto o coeficiente de solubilidade é cerca de 15 g/100 g de água. Assim, como a quantidade de soluto presente é maior, obtém-se uma solução saturada com corpo de fundo.

  • B: Saturada. O ponto B está localizado exatamente na curva de solubilidade, o que indica que a solução é saturada, pois há 30 g de soluto dissolvidos em 100 g de água a 40ºC. Esse é, então, exatamente o coeficiente de solubilidade desse soluto nessa temperatura.

  • C: Insaturada. Há 30 g de soluto dissolvidos em 100 g de água a 60ºC. A curva mostra que nesse ponto o coeficiente de solubilidade é maior que 50 g/100 g de água. Assim, como a quantidade de soluto dissolvida é menor que o coeficiente de solubilidade, há uma solução insaturada.

Assim, podemos concluir que:

  • Pontos acima da curva: soluções saturadas com corpo de fundo;

  • Pontos na curva: soluções saturadas;

  • Pontos abaixo da curva: soluções insaturadas.

Por Jennifer Fogaça

Graduada em Química

A classificação das soluções quanto à solubilidade é um importante recurso utilizado em laboratórios e indústrias por estar diretamente relacionado à produção ou ao estudo de um determinado material.

Para realizar a classificação de qualquer solução quanto à solubilidade, é fundamental conhecer o coeficiente de solubilidade do soluto em relação ao solvente, presentes na mistura.

Obs.: O coeficiente de solubilidade é uma variável física que especifica a quantidade de soluto que um determinado solvente consegue dissolver, em uma dada temperatura.

A seguir, especificamos cada uma das classificações das soluções quanto à solubilidade:

Solução insaturada

Solução insaturada é aquela que apresenta uma quantidade de soluto dissolvida menor que a especificada no coeficiente de solubilidade, ou seja, ainda é possível adicionar ao solvente uma quantidade de soluto, que será dissolvida.

Por exemplo, se o coeficiente de solubilidade do NaCl em água é de 36 g a cada 100 g de H2O, a 20 oC, temos uma solução insaturada se prepararmos uma solução com 30 g de NaCl em 100 g de H2O, a 20 oC.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente qual é o ponto que indica uma solução insaturada

Representação de uma solução insaturada referente ao coeficiente de solubilidade

Porém, a solução insaturada pode ser classificada em diluída ou concentrada, de acordo com o seguinte critério:

  • Diluída: solução insaturada cuja quantidade de soluto dissolvida não chega nem a 50% da quantidade especificada no coeficiente de solubilidade. Assim, no caso da solução de NaCl, seria aquela preparada com 10 g de NaCl em 100 g de H2O, a 20 oC.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente qual é o ponto que indica uma solução insaturada

Representação da solução insaturada referente ao coeficiente de solubilidade proposto

  • Concentrada: solução insaturada cuja quantidade de soluto de soluto dissolvida é maior ou igual a 50% da quantidade especificada no coeficiente de solubilidade. Por exemplo, no caso da solução de NaCl, seria aquela preparada com 20 g de NaCl em 100 g de H2O, a 20 oC.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente qual é o ponto que indica uma solução insaturada

Representação da solução insaturada concentrada

Solução saturada

Solução saturada é aquela que apresenta uma quantidade de soluto dissolvida exatamente igual à especificada no coeficiente de solubilidade, ou seja, se adicionarmos ao solvente qualquer outra quantidade extra de soluto, ela não será dissolvida.

Se o coeficiente de solubilidade do NaCl em água é de 36 g a cada 100 g de H2O, a 20 oC, temos uma solução saturada se prepararmos uma solução com 36 g de NaCl em 100 g de H2O, a 20 oC.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente qual é o ponto que indica uma solução insaturada

Representação da solução saturada referente ao coeficiente de solubilidade proposto

Agora, se prepararmos uma solução com 40 g de NaCl e 100 g de H2O, a 20 oC, 36g de NaCl serão dissolvidos (saturando o solvente) e os 4 g restantes serão depositados no fundo do recipiente. Por causa disso, a solução é classificada em saturada com corpo de fundo.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente qual é o ponto que indica uma solução insaturada

Representação da solução saturada com corpo de fundo

Solução supersaturada

Solução supersaturada é aquela que apresenta uma quantidade de soluto dissolvida superior à especificada no coeficiente de solubilidade. Para que esse tipo de solução seja formada, devemos realizar os seguintes procedimentos experimentais:

  • 1o passo: Preparo de uma solução saturada com corpo de fundo (por exemplo, 40 g de NaCl em 100 g de água a 20 oC);

  • 2o passo: Aquecimento da solução saturada com corpo de fundo até que todo o corpo de fundo seja dissolvido;

  • 3o passo: resfriamento da solução.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente qual é o ponto que indica uma solução insaturada

Representação da preparação de uma solução supersaturada

Após a realização desse procedimento, todo o soluto que formava o corpo de fundo passa a estar dissolvido no solvente, formando a solução supersaturada.

Caso alguma perturbação seja realizada na solução supersaturada, toda a massa de soluto dissolvida que supera o coeficiente de solubilidade passa a ser novamente corpo de fundo.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente qual é o ponto que indica uma solução insaturada

Representação da solução deixando de ser supersaturada