São misturas homogêneas de duas ou mais substâncias.

Ex.: água e um pouco de sal de cozinha, água e álcool, gasolina e óleo diesel e etc…

OBSERVAÇÃO 

As soluções mais utilizadas no ensino de química são aquelas em que o solvente é a água, e por isso são chamadas de soluções aquosas.

Para distinguir corretamente as misturas homogêneas (soluções) das heterogêneas, devemos saber que o diâmetro médio do soluto em uma solução não pode superar 1 nm (nanômetro).

Diâmetro médio do soluto, em nanômetros (1nm = 10^-9m), em três tipos de dispersões:

Soluções verdadeiras:

São as únicas misturas de fato homogêneas, e por isso apenas essas podem ser chamadas de soluções.Os componentes da mistura não podem ser separados por processos físicos comuns, como filtração e centrifugação.

Colóides:

São dispersões que muitas vezes parecem ser homogêneas, mas são heterogêneas. Os componentes não são separados por filtros e centrífugas comuns, mas podem ser separados através de ultracentrífugas e ultrafiltros.

Suspensões

São misturas heterogêneas grosseiras que podem ter seus componentes separados por filtrações e centrifugações comuns.

CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES QUANTO AO COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE (C_S)

Coeficiente de solubilidade (C_S) é a quantidade máxima de um soluto que se consegue dissolver em uma determinada quantidade de solvente, numa dada temperatura.

OBSERVAÇÃO

De um modo geral, o C_S é apresentado como sendo a quantidade máxima, em gramas, do soluto que se consegue dissolver em 100g de solvente, a uma dada temperatura.

As soluções podem ser classificadas, quanto ao C_S, em três tipos, que para estudá-los iremos tomar como exemplo o C_S do NaCℓ a 25ºC = 36g/100g de H₂O.

Soluções insaturadas ou não saturadas: São aquelas em que a quantidade de soluto é menor que o C_S.

Os 20g se dissolvem completamente produzindo

uma solução abaixo do limite de solubilidade.

Soluções saturadas: São aquelas em que a quantidade de soluto é igual ao C_S.

Os 36g de NaCℓ se dissolvem completamente

alcançando o limite de solubilidade.

Soluções saturadas com corpo de fundo: São aquelas em que a quantidade de soluto é maior que o C_S.

36g de NaCℓ se dissolvem (solução saturada) e

4g de NaCℓ não conseguem se dissolver (corpo de fundo).

OBSERVAÇÃO

As soluções supersaturadas são aquelas em que a quantidade de soluto dissolvido é maior que o C_S. Formam sistemas muito instáveis e por isso não são muito comuns.

CURVAS DE SOLUBILIDADE

A curva 1 representa uma dissolução endotérmica, pois a solubilidade aumenta quando é fornecido calor ao sistema (aumenta a temperatura).

A curva 2 representa uma dissolução exotérmica, pois a solubilidade aumenta quando é retirado calor do sistema (diminui a temperatura).

Exercícios resolvidos

01) Sabendo-se que o coeficiente de solubilidade do NH₄Cl , à 40°C , é de 48g para cada 100g de H₂O , determine a quantidade máxima  desse soluto , em gramas , que se dissolve em 250g de água à 25°C.

Solução:

48g de NH₄Cl ——————— 100g de H₂O

X ——————— 250g de H₂O

X = 120g de NH₄Cl

02) Baseado no C_S do NH₄Cl dado na questão acima , classifique em saturada , insaturada ou supersaturada a seguinte mistura realizada a partir de água pura , à 25°C :

“150g de NH₄Cl  +  400g de H₂O”

Solução:

Calcularemos a quantidade máxima de soluto que se dissolverá no total de água existente , baseando-se no C_S :

48g de NH₄Cl ———————– 100g de H₂O

X ———————— 400g de H₂O

X = 192g de NH₄Cl (Comparando-se com a massa real de soluto colocada na mistura –150g—concluímos que existe menos que o máximo)

*Portanto, a mistura realizada formou uma solução insaturada.

03) Uma solução saturada de nitrato de potássio (KNO₃) constituída, além do sal, por 200g de água, está à temperatura de 70°C. Essa solução é resfriada a 40°C, ocorrendo precipitação de parte do sal dissolvido. Calcule:

a) a massa do sal que precipitou.

b) a massa de solução saturada formada à 40°C.

A seguir, o gráfico da solubilidade do nitrato de potássio em função da temperatura.

Solução:

Pelo gráfico , chegamos à saturação , à 70°C :

140g de KNO₃ ———————- 100g de H₂O

X ———————- 200g de H₂O

X = 280g de KNO₃ à 70°C

Usando o mesmo raciocínio , porém à 40°C , concluiremos que só se dissolverão em 200g de água ,120g do soluto no máximo

Precipitou : 280g-120g → 160g de de KNO₃

A massa de solução saturada formada:

120g de KNO₃  +  200g de H₂O → 320g de solução

04. Quatro tubos contêm 20 ml de água cada um. Coloca-se nesses tubos dicromato de potássio, K₂Cr₂O₇, nas seguintes quantidades:

A solubilidade do sal, a 20ºC, é 12,5 g por 100 ml de água. Após agitação, em quais dos tubos coexistem nessa temperatura, solução saturada e fase sólida?

Solução:

12,5 g de K₂Cr₂O₇ se dissolvem em ————- 100 ml de água

X ————– 20 ml de água

x = 2,5 g (quantidade máxima de K₂Cr₂O₇ que se dissolve em 20 ml)

Então:

No tubo B 2,5 g do soluto se dissolvem e 0,5 g está na fase sólida;

No tubo C 2,5 g do soluto se dissolvem e 2,5 g estão na fase sólida;

No tubo D 2,5 g do soluto se dissolvem e 4,5 g estão na fase sólida.

05. A tabela abaixo mostra a solubilidade de vários sais, a temperatura ambiente, em g/100 mL:

Se 25 mL de uma solução saturada em um desses sais foram completamente evaporados, e o resíduo sólido pesou 13 g, o sal é:

A) AgNO₃

B) Al₂(SO₄)₃

C) NaCl

D) KNO₃

E) KBr

Solução:

*O resíduo é o máximo de soluto que estava dissolvido e o compararemos com o quadro, para 100mL :

13g ———————————- 25mL

X ——————————— 100mL

X = 52g de soluto

Concluimos que o soluto é o nitrato de potássio.

Alternativa D.