Uma solução é um líquido que é uma combinação homogênea de um ou mais solutos e um solvente. Um exemplo frequente de solução são cubos de açúcar adicionados a uma xícara de chá ou café. A solubilidade é a característica que permite a dissolução das moléculas de açúcar. Como resultado, o termo solubilidade pode ser definido como a capacidade de uma substância (soluto) se dissolver em um determinado solvente. Um soluto é qualquer material que pode ser sólido, líquido ou gasoso quando dissolvido em um solvente.
Mudanças físicas
Quando a composição de uma substância permanece inalterada apesar de suas moléculas serem reorganizadas, isso é chamado de mudança física. A mudança física é uma mudança temporária. por exemplo, derretimento de gelo, etc.
Propriedades de mudanças físicas
- É uma mudança temporária.
- Afeta apenas as propriedades físicas da substância, ou seja, forma, tamanho, etc.
- Envolve pouca ou nenhuma absorção de energia.
- Normalmente, as mudanças físicas não envolvem a produção de energia.
- Nenhuma nova substância é formada.
- A mudança física é facilmente reversível, ou seja, a substância original pode ser recuperada.
Mudança química
Quando a composição molecular de uma substância é totalmente alterada, isso é chamado de alteração química. Assim, as mudanças químicas envolvem a formação de novas substâncias. Uma mudança química é uma mudança permanente. por exemplo, a digestão de alimentos etc.
Propriedades de mudanças químicas
- É uma mudança permanente.
- Pode alterar as propriedades físicas e químicas da substância, incluindo sua composição
- A absorção e a evolução da energia ocorrem.
- Geralmente envolve a produção de energia.
- É sempre acompanhado por uma ou mais novas substâncias.
- É irreversível, ou seja, a substância original não pode ser recuperada.
Soluto: Soluto é a substância que se dissolve em um solvente para produzir uma mistura homogênea.
Solvente: Solvente é a substância na qual um soluto se dissolve para produzir uma mistura homogênea.
O soluto e o solvente podem ser gasosos, líquidos ou sólidos. Por exemplo, em uma solução de sal e água, sal é soluto e água é solvente.
Produto de solubilidade e solubilidade
Solubilidade é a quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida em uma determinada quantidade de solvente a uma determinada temperatura. Os fatores que afetam a solubilidade dependem do estado do soluto e podem ser classificados em:
- Líquidos em líquidos
- Sólidos em líquidos
- Gases em líquidos
Produto de solubilidade é o produto máximo da concentração molar dos íons produzidos devido à dissociação do composto. A uma dada temperatura, o produto de solubilidade é constante. Um produto de baixa solubilidade indica baixa solubilidade e vice-versa.
1. Solubilidade de líquido em líquido
Dependendo da concentração de soluto dissolvido em um solvente, os solutos são classificados em altamente solúveis, moderadamente solúveis ou insolúveis. Se mais de 0,1 g de soluto puderem ser dissolvidos em um solvente de 100 ml, ele é chamado de solúvel. Se for inferior a 0,1 g, é denominado moderadamente solúvel. Uma solução na qual uma determinada quantidade de soluto é completamente solúvel em um solvente em uma determinada temperatura é chamada de solução saturada, enquanto uma solução onde o soluto começa a precipitar em uma determinada concentração na mesma temperatura é chamada de solução supersaturada. Fatores que afetam a solubilidade são-
- Temperatura - A solubilidade aumenta com a temperatura no caso de sólidos e líquidos, enquanto no caso de gases, diminui com o aumento da temperatura.
- Forças- Varia de acordo com o tipo de forças intermoleculares e ligações. Assim, o semelhante se dissolve e a dissolução de substâncias diferentes é um desafio.
- Pressão- Com o aumento da pressão parcial nos gases, aumenta a solubilidade.
2. Solubilidade de sólidos em líquido
Quando um soluto sólido é adicionado a um solvente, as partículas de soluto se dissolvem nele pelo processo de dissolução. As partículas de soluto em solução colidem umas com as outras, o que separa algumas das partículas da solução. Este processo é denominado cristalização. Um estado de equilíbrio dinâmico é estabelecido entre esses dois processos e, neste ponto, o número de moléculas de soluto que entram na solução torna-se igual ao número de partículas que saem da solução, o que torna a concentração do soluto na solução constante a uma dada temperatura e pressão. Fatores que afetam a solubilidade são-
- Efeito da temperatura - a solubilidade aumenta com o aumento da temperatura se o processo de dissolução for endotérmico e diminui com o aumento da temperatura se o processo for exotérmico.
- Efeito da pressão - não é muito afetado por uma mudança na pressão.
3. Solubilidade de gases em líquido
Este conceito trata da dissolução do gás em um solvente. A solubilidade do gás em líquidos é muito afetada pela temperatura e pressão, bem como pela natureza do soluto e do solvente.
- Pressão - a solubilidade aumenta com o aumento da pressão. A Lei de Henry fornece uma relação quantitativa entre a pressão e a solubilidade do gás em um líquido. Afirma que a solubilidade de um gás em um líquido é diretamente proporcional à pressão parcial do gás presente acima da superfície do líquido ou solução.
- Temperatura - a solubilidade diminui com o aumento da temperatura. As moléculas gasosas são dissolvidas por dissolução e, neste processo, o calor é desenvolvido. De acordo com o Princípio de Le Chatelier, o equilíbrio de um sistema é perturbado, o sistema se reajusta de tal forma que o efeito que causou a mudança no equilíbrio é neutralizado. Como a dissolução é um processo exotérmico, a solubilidade deve diminuir com o aumento da temperatura para validar o Princípio de Le Chatelier.
Exemplos de perguntas
Pergunta 1: Explique a solubilidade de sólidos em líquido?
Responder:
Quando o soluto sólido é adicionado a um solvente, as partículas de soluto se dissolvem nele pelo processo de dissolução. As partículas de soluto em solução colidem umas com as outras, o que separa algumas das partículas da solução. Isso é chamado de cristalização. Os fatores que afetam a solubilidade são temperatura e pressão.
Questão 2: Defina a solubilidade e classifique-a.
Responder:
A solubilidade é definida como a quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida em uma determinada quantidade de solvente a uma determinada temperatura. Os fatores que afetam a solubilidade dependem do estado do soluto e podem ser classificados em líquidos Em líquidos, sólidos em líquidos e gases em líquidos
Questão 3: Defina o princípio de Le Chatelier.
Responder:
De acordo com o princípio de Le Chatelier, o equilíbrio de um sistema é perturbado, o sistema se reajusta de tal forma que o efeito que causou a mudança no equilíbrio é neutralizado
Pergunta 4: Defina o produto de solubilidade.
Responder:
Produto de solubilidade é o produto máximo da concentração molar dos íons produzidos devido à dissociação do composto. A uma dada temperatura, o produto de solubilidade é constante. Produto de baixa solubilidade indica menor solubilidade e vice-versa.
Questão 5: Defina a Lei de Henry.
Responder:
A Lei de Henry fornece uma relação quantitativa entre a pressão e a solubilidade do gás em um líquido. Afirma que a solubilidade de um gás em um líquido é diretamente proporcional à pressão parcial do gás presente acima da superfície do líquido ou solução.
Questão 6: Defina dissolução e cristalização.
Responder:
Quando o soluto sólido é adicionado a um solvente, as partículas de soluto se dissolvem nele pelo processo de dissolução. As partículas de soluto em solução colidem umas com as outras, o que separa algumas das partículas da solução. Este processo é denominado cristalização.
Pergunta 7: A temperatura afeta a solubilidade?
Responder:
A solubilidade aumenta com a temperatura para sólidos que podem ser dissolvidos em água. O aumento da temperatura ajuda as moléculas do solvente a quebrar as moléculas de soluto que são mantidas juntas por atrações intermoleculares de forma mais eficaz.