Como saber se uma substância poderá ser solúvel em outra?

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O coeficiente de solubilidade é a quantidade de soluto necessária para saturar o solvente, numa determinada temperatura e pressão.

Em relação à solução, deve-se ter em mente que quanto maior a quantidade de soluto, mais concentrada será a solução. Além disso, cada substância é saturada numa determinada quantidade de solvente.

As soluções saturadas também podem ser com precipitado, quando sua quantidade de soluto é maior em relação a seu coeficiente de solubilidade, e supersaturadas, quando a quantidade de soluto é maior em relação ao coeficiente de solubilidade, porém, algum fator externo, como o aquecimento, pode dissolver o excesso. Uma determinada substância pode ter diferentes solubilidades em temperaturas diferentes.

Como saber se uma substância poderá ser solúvel em outra?

O coeficiente de solubilidade é útil quando se analisa que haverá excesso de soluto quando suas moléculas não conseguirem mais realizar ligações, já que não haverá moléculas de solvente suficientes para a interação com as moléculas de soluto. Há, também, uma diferença de solubilidade do mesmo soluto em diferentes solventes.

A fórmula para o cálculo do coeficiente de solubilidade é: m1/Cs = m2/100

Exemplo: A 50 °C é possível dissolver no máximo 80g  de Ba(NO3)2 em 100g de água. Logo, este é o coeficiente de solubilidade desse sal, nessa temperatura.

Cs=80g/100g de H2O.

A maior parte das substâncias tem sua solubilidade aumentada com o aumento de temperatura. Os gases, porém, tem sua solubilidade diminuída.

Como saber se uma substância poderá ser solúvel em outra?

Na figura acima, tem-se que a substância mais solúvel a 20º C é o AgNO3. a solubilidade do NaNO3 a 40ºC é 100g/100g de H2O.

Além disso, a solução do exercício abaixo demonstra o cálculo do coeficiente de solubilidade:

A solubilidade de um sal varia linearmente com a temperatura. A 30º C, 30g desse sal formam com água, 180g de uma solução saturada. Tal solução, quando aquecida a 70ºC, exige o acréscimo de mais 45g do sal para manter a saturação. Calcule o Cs do sal:

  • a) a 30º C
  • b) a 70º C
  • c) a 50º C

Admita 100g como quantidade padrão de água.

Resolução:

a) 30ºC

Se há 30g de sal e 180g de solução, tem-se 150g de água.

150g de água---- 30g de sal

100g de agua ---- x

150x = 3000

x = 20g de sal

Cs do sal a 30ºC = 20g/100mL

b)

70ºC

30g + 45g = 75g de sal e 150g de água

150g de agua ----- 75g de sal

100g de agua ----- x

150x = 7500

x = 50g de sal

Cs do sal a 70ºC = 50g/100mL

c)

30ºC ---- 20g

50ºC ----- x

30x = 1000

x = 33,3g/100mL

Respostas:

a) Cs a 30ºC = 20g/100mL

b) Cs a 70ºC = 50g/100mL

c) Cs a 50ºC = 33,3g/100mL

Assim, tem-se acima o cálculo do coeficiente de solubilidade de um sal em três temperaturas diferentes. Nota-se que o resultado final também se altera.

Leia também:

  • Saturação de Soluções

Fontes:
CRUZ, Roque. Experimentos de química. São Paulo: Livraria da Física. 2004.

Coeficiente de solubilidade. Disponível em <http://www.4shared.com/get/108951227/8f460a6/coeficiente_de_solubilidade.html>. Acesso em 03 mar. 2010.

Resolução do problema. Disponível em <http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090426102354AASm3T9>. Acesso em Acesso em 03 mar. 2010.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/fisico-quimica/coeficiente-de-solubilidade/

Solubilidade de uma substância em determinado solvente é a quantidade máxima, em massa, dessa substância que se dissolve em 100g do solvente (normalmente água) a uma temperatura e pressão especificadas. A substância dissolvida é chamada de soluto.

A solubilidade de cada substância foi determinada experimentalmente em laboratórios de precisão e seu valor constitui uma das propriedades físicas das substâncias; esse valor, em geral, é apresentado na forma de tabelas.

Vamos tomar como exemplo a solubilidade do nitrato de potássio  (KNO3). 

Solubilidade do Nitrato de Potássio ( KNO3 )


A figura indica que em 100 g de água, a 10 °C, dissolveram-se, no máximo, 20,9 g de KNO3.

  • 20,9 g de KNO3 é o Coeficiente de Solubilidade (C.S) do KNO3, a 10 °C.

Mudando a temperatura, mudamos a quantidade a ser dissolvida, observe:

Como saber se uma substância poderá ser solúvel em outra?

Nesse caso, foram adicionados 40 g de KNO3 e 8,4 g não se dissolveram. Assim, sabemos que 31,6 g foram dissolvidos. Portanto, em 100 g de água a 20 °C dissolveram-se 31,6 de KNO3.

Temperatura
(oC)

Coeficiente de solubilidade
g KNO3/100 g H2O

0

13,3

10

20,9

20

31,6

30

45,8

40

63,9

50

85,5

60

110

70

138

80

169

90

202

100

246

Interpretação:

A 0 °C conseguimos dissolver, no máximo, 13,3 g de KNO3 em 100 g de água.

Se alterarmos a quantidade de água, alteramos proporcionalmente a quantidade a ser dissolvida, (soluto), ou seja: se dobrarmos a quantidade de água, dobramos a massa de sal que conseguimos dissolver.

Se multiplicarmos a massa de água por dez, fazemos o mesmo com a massa de sal, a ser dissolvida.

Com os dados da tabela, construímos um gráfico denominado curva de solubilidade.

Como saber se uma substância poderá ser solúvel em outra?

Temperatura
(°C)

Coeficiente de solubilidade
g KNO3/100 g H2O

0

13,3

10

20,9

20

31,6

30

45,8

40

63,9

50

85,5

60

110

70

138

80

169

90

202

100

246

O mais comum é colocar num único eixo as curvas de solubilidade de várias substâncias.

Como saber se uma substância poderá ser solúvel em outra?

Nesta comparação é possível perceber que cada substância tem um comportamento diferente com relação à solubilidade e o aumento da temperatura. Por isso dizemos que se a temperatura variar, variamos a solubilidade. A solubilidade pode aumentar muito, ou pouco, ou até mesmo diminuir, isso dependerá de cada substância.

Vamos fazer agora algumas comparações em relação à solubilidade dessas substâncias.

1) Dentre as substâncias, qual é a mais solúvel a 0 °C?

Perceba que à temperatura (0 °C) a substância que conseguimos dissolver a maior quantidade, portanto a mais solúvel é o NaNO3.

2) Qual dessas substâncias é a menos solúvel a 0 °C?

Na temperatura de 0 °C, a substância que se dissolve em menor quantidade, portanto a menos solúvel é KNO3.

  • Aulas relacionadas

Como saber se uma substância é solúvel em outra?

Solúveis: aqueles que se dissolvem no solvente. O cloreto de sódio (soluto), por exemplo, é solúvel na água (solvente); Pouco solúveis: aqueles que apresentam dificuldade de se dissolver no solvente.

O que é necessário para que uma substância seja solúvel em outra?

Capacidade de uma substância se dissolver em líquido A constante de equilíbrio que está diretamente relacionada com a solubilidade é chamada de produto da solubilidade. Esse produto tem a habilidade de definir o tipo de solubilidade. Ou seja, se ela é satura, insaturada ou saturada com precipitada.

Quando se pode considerar uma substância solúvel ou insolúvel em outra?

Os solutos podem ser classificados em: Solúvel: são os solutos que se dissolvem no solvente. Pouco solúvel: são os solutos que apresentam dificuldade de se dissolver no solvente. Insolúvel: são os solutos que não se dissolvem no solvente.

Como saber se uma substância é solúvel em água?

Existem três aspectos que devem ser considerados quando analisamos a solubilidade dos compostos orgânicos em água e entre si, que são: a polaridade, as forças de atração intermolecular e o tamanho da cadeia carbônica.