Química Analítica
Dispersões:
O processo de dispersão ocorre quando
misturamos duas ou mais substâncias. Podemos citar como exemplo água e areia,
água e sal, entre outros. Chamamos nesse caso a areia e o sal de disperso, e a
água de dispersante.
Há três tipos de dispersões, são
elas: Suspensão, Dispersão coloidal ou coloide e Solução verdadeira
ou apenas Solução.
A diferença entre esses três tipos
de dispersões está relacionada ao tamanho das partículas que
estão disseminadas no sistema. Na suspensão as partículas tem um diâmetro maior
que 1.000 nm, na Solução coloidal as partículas tem um diâmetro entre 1 e 1.000
nm e na Solução as partículas tem diâmetro menor que 1 nm.
Vamos explicar melhor cada tipo de
dispersão:
·
Suspensão:
Como visto acima, a Suspensão
apresenta partículas com o maior diâmetro. Por conta disso, podemos observá-las
a olho nu, ou seja, é um sistema heterogêneo. Essa dispersão pode ter seus
componentes separados por métodos mecânicos, como: filtração, decantação,
sifonação e centrifugação.
Ex: água e areia, água e argila,
leite de magnésia.
·
Dispersão coloidal:
Nesse caso, as partículas não
podem ser observadas a olho nu, o que nos leva a um erro: Achar que o sistema é
homogêneo. O coloide é também um sistema heterogêneo, mas só conseguimos
enxergar isso com o auxílio de ultramicroscopia, e a partir disso podemos
observar que há uma substância envolvendo e sendo envolvida pela água, sendo
portanto, parcial. Essa dispersão pode ser separada por processos, porém, com
mais dificuldade do que ao separar uma Suspensão. Em vez de um filtro comum é
necessário um ultrafiltro, em ao invés de uma centrífuga comum é necessário uma
ultracentrífuga e assim por diante.
Ex: gelatina, maionese.
·
Solução:
As partículas nesse caso não estão
apenas disseminadas em água e sim, dissolvidas. Mesmo com microscópios
extremamente poderosos é impossível visualizar as partículas. Com isso,
classificação a solução como um sistema homogêneo. Essa dispersão não pode ter
seus componentes separados.
Ex: água e sal, água e açúcar.
Soluções:
As soluções são sempre homogêneas.
Quando tratamos de uma solução não classificamos seus elementos como disperso e
dispersante, chamamos respectivamente de soluto e solvente.
Há diversos critérios de
classificação, como:
Estado físico:
- Soluções sólidas: liga
metalúrgica, níquel, cobre, etc
- Soluções líquidas: café com
leite, água do mar, etc
- Soluções gasosas: ar
atmosférico, etc
Tipo de soluto:
- Solução iônica: ocorre quando as
partículas dispersas são íons
Ex: íons do sal de cozinha (Na+
Cl-)
- Solução molecular: ocorre quando
as partículas dispersas são moléculas
Ex: moléculas de açúcar
(C12H22O11)
Proporção entre soluto e
solvente:
Dados:
100 g de água dissolvem, no
máximo, 36,5 g de NaCl, à 25º C.
100 g de água dissolvem, no
máximo, 40 g de NaCl, à 100º C.
·
Solução diluída:
Vamos colocar nesse recipiente os
dados da figura. Considerando que estamos trabalhando à 25º C, vimos que a
quantidade que colocamos (5 g de NaCl) está distante do valor limite de
solubilidade. Com isso, teremos um sistema homogêneo, e soluto se dissolverá
com facilidade. Essa solução chamamos de diluída.
·
Solução concentrada:
Trabalhando com os dados da figura
e os dados acima, vemos que dessa vez a quantidade de NaCl colocada no solvente
é igual ao limite de solubilidade. Continuaremos apresentando um sistema
homogêneo, porém, para haver a dissolução do sal demorará um tempo maior do que
no primeiro caso. Dizemos então que essa é uma Solução concentrada.
Mais precisamente: Uma
solução concentrada é quando o soluto se encontra na quantidade máxima que o
solvente pode diluir.
·
Solução saturada:
Toda solução saturada é também
concentrada. Dizemos que uma solução saturada é aquela que atingiu seu limite
máximo de solubilidade. Se caso adicionássemos mais 0,1 g de NaCl, mesmo nessa
pequena quantidade teríamos uma solução saturada com corpo de fundo, e esse
corpo de fundo valerá 0,1 g (exatamente o excedente).
Mais precisamente: Quando o
solvente (ou dispersante) já dissolveu toda a quantidade possível de soluto (ou
disperso), e toda a quantidade agora adicionada não será dissolvida e ficará no
fundo do recipiente.
·
Solução supersaturada:
Essa solução para mim é a mais
interessante. Trabalhando a 25º C observamos que essa solução tem mais soluto
que ela pode dissolver com a quantidade de água especificada. Só porque ela
está com uma quantidade superior de soluto não quer dizer que ela seja mais ou
menos saturada do que a vista acima, ela é uma solução saturada, só que
apresenta corpo de fundo.
Agora, para termos uma solução
supersaturada é necessário aumentarmos a temperatura, isso porque como você
pode reparar, ao elevarmos a temperatura, elevamos concomitantemente o seu
limite de solubilidade. À 25º C a solução dissolvia 36,5 g, se aumentar para
100º C o limite de solubilidade será de 40 g.
Bem, com isso tornamos a solução
saturada. Porém, se formos diminuindo a temperatura e voltarmos a 25º C não
teremos mais o corpo de fundo, ele continuará dissolvido em água. Apesar disso,
esse sistema é muito instável e com qualquer choque mecânico, mínimo que seja,
o sistema volta ao seu normal, ou seja, volta a ser uma solução saturada com
corpo de fundo.
Se você acha que a solução
supersaturada não está presente em seu cotidiano, leia só essa curiosidade:
Sabe quando vemos os aviões
deixando rastros no céu? Acredite ou não, aquilo é um exemplo bem claro de uma
solução supersaturada. O ar atmosférico é uma grande solução, onde temos o
vapor d'água como soluto e o ar como solvente. Em dias bem quentes, o vapor
d'água se acumula no céu, tornando-o uma solução saturada, conforme a tarde vai
chegando, a temperatura vai diminuindo, com essa diminuição da temperatura
ocorre a Solução supersaturada. Ao passar o avião e desestabilizar esse
equilíbrio, cria-se aquele rastro no céu, que nada mais é a passagem de uma
solução supersaturada, para uma solução saturada com corpo de fundo.
Coeficiente de
Solubilidade:
Cada substância tem um ponto de
saturação para uma certa quantidade de solvente e a uma dada temperatura. Esse
ponto de saturação é chamado de Coeficiente de Solubilidade.
Esse coeficiente mede a quantidade
necessária para que uma substância sature em uma quantidade padrão de solvente,
em determinadas condições de temperatura e pressão.
Quando o coeficiente de
solubilidade é praticamente nulo, dizemos que a solução é insolúvel. Quando
tratamos de dois líquidos e eles não se dissolvem um ao outro, dizemos que eles
são imiscíveis.
Relação
da solubilidade de gases em líquidos:
Geralmente os gases são pouco
solúveis em líquidos. Essa solubilidade depende da pressão e da temperatura.
Caso aumentemos a temperatura do líquido, ele tende a expulsar os gases,
diminuindo assim a solubilidade do gás nesse líquido.
É por conta dessa observação que
os peixes não vivem bem em águas quentes, devido a falta de oxigênio dissolvido
em água.
Caso aumentemos a pressão,
estaremos "empurrando" o gás para dentro, tendendo a aumentar a
solubilidade do gás.
De acordo com a Lei de
Henry:
Em temperatura constante, a
solubilidade de um gás em um líquido é diretamente proporcional à pressão sobre
o gás.
Fonte: Química
(Físico- Química)- Volume 2, Ricardo Feltre
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