Coeficiente de Solubilidade

É a quantidade máxima, em grama, de soluto que se dissolve numa quantidade fixa de solvente a uma dada temperatura.

Sabemos que solução é toda mistura de duas ou mais substâncias, onde temos formada uma só fase, ou seja, uma mistura homogênea.

Solução saturada - quando o solvente não consegue mais dissolver soluto, dada uma temperatura fixa, ou seja, atingiu o coeficiente de solubilidade.

Solução insaturada – quando o solvente ainda consegue dissolver soluto, dada uma temperatura fixa, ou seja, ainda não atingiu o coeficiente de solubilidade.

Solução supersaturada – quando a quantidade de soluto ultrapassou o coeficiente de solubilidade. As soluções supersaturadas costumam ser instáveis.

Um exemplo de coeficiente de solubilidade pode ser do ácido bórico (H₃BO₃), onde 5,0 g de H₃BO₃ é a quantidade máxima de soluto suportada em 100 g de H₂O a 20ºC.

O que isso quer dizer?

Que conseguimos dissolver no máximo cinco gramas de ácido bórico em cem gramas de água, na temperatura de vinte graus célsius.

Para facilitar a visualização do coeficiente de solubilidade de um determinado soluto, usa-se um gráfico.

Curvas de solubilidade: são gráficos que indicam como o coeficiente de solubilidade varia com a temperatura.

Repare no gráfico que a linha indica o coeficiente de solubilidade de um determinado soluto. Abaixo da linha temos uma solução insaturada e acima da linha indica que a solução está supersaturada.

A solubilidade de gases diminui com o aumento de temperatura. A solubilidade de sólidos, geralmente, aumenta com o aumento de temperatura. Em sala de aula daremos mais atenção à solubilidade de sólidos.

São diagramas que mostram a variação dos coeficientes de solubilidade das substâncias em função da temperatura.

Analisando o gráfico, observamos que regiões abaixo da curva representam a solução insaturada, sobre a curva, região saturada e acima da curva, desde que as quantidades permaneçam em solução, região supersaturada.

O gráfico abaixo representa a solubilidade de várias substâncias em função da temperatura.

Observamos que a maioria das substâncias aumenta a solubilidade com o aumento da temperatura. Podemos dizer, então, que se trata de uma dissolução endotérmica.

Para uma substância como Ce₂(SO₄)₃, a solubilidade diminui com o aumento da temperatura; portanto, trata-se de uma dissolução exotérmica.

Vamos resolver um exercício básico que envolve C.S.:

A curva de solubilidade de um sal hipotético está representada abaixo:

Qual a quantidade de água necessária para dissolver 15g de sal a 30°C?

Para resolvermos essa questão, primeiramente devemos realizar a leitura do gráfico.

A linha azul do gráfico indica o coeficiente de solubilidade em várias temperaturas. Se observarmos, veremos que a 30ºC teremos dissolvidos 40,0 gramas do sal em 100,0 gramas de água. A linha imaginária verde que se encontra no gráfico me indica a leitura que procuro: a 30ºC dissolve-se 40,0 gramas do sal em 100,0 gramas de água. Pronto! Temos um coeficiente de solubilidade.

Mas qual a quantidade de água necessária para dissolver 50,0 gramas do sal? Jogamos os resultados na regra de três:

Resultado: Para dissolver 15,0 gramas do sal na temperatura de 30ºC, necessito de 37,5 gramas de água.

Atividade extra:

Analise a curva de solubilidade abaixo e indique, nas situações descritas, se a solução é insaturada, saturada ou supersatura:

a) 30 gramas de soluto, em 100 gramas de água, à temperatura de 30 graus.

b) 60 gramas de soluto, em 100 gramas de água, à temperatura de 40 graus.

c) 10 gramas de soluto, em 100 gramas de água, à temperatura de 10 graus.

d) 70 gramas de soluto, em 100 gramas de água, à temperatura de 70 graus.

Um mol de abraços.