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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.
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.
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 <//www.4shared.com/get/108951227/8f460a6/coeficiente_de_solubilidade.html>. Acesso em 03 mar. 2010.
Resolução do problema. Disponível em <//br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090426102354AASm3T9>. Acesso em Acesso em 03 mar. 2010.
Texto originalmente publicado em //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:
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 | Coeficiente de solubilidade |
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.
Temperatura | Coeficiente de solubilidade | |
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.
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.
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