Dissolução e Solubilidade de Líquidos e Gases: Espontaneidade e Interações Soluto-Solvente, Manuais, Projetos, Pesquisas de Bioquímica

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Instituto Superior de Ciências de Saúde

(ISCISA)

Processos de Dissolução e Solubilidade

dos líquidos e gases

Concentração Soluções, Coloides e

Fluidos

• Um processo espontâneo ocorre sem intervenção externa.
• Quando a energia do sistema diminui o processo é espontâneo.
  • Exemplo, deixar um livro cair para uma energia potencial mais baixa
• Contudo, alguns processos espontâneos não envolvem a variação do sistema para um estado de energia mais baixa. Formação de solução, espontaneidade e desordem

• Considere: Ni ( s ) + 2 HCl ( aq ) NiCl 2 ( aq )

+ H

2 ( g )

• Observe que a forma química da substância dissolvida se alterou (Ni ( s ) NiCl 2 ( aq )

• Quando toda a água é removida da solução, não se encontra o Ni, apenas NiCl 2

· 6 H

2 O( s ).

• Neste caso, a dissolução do Ni em HCl é um processo químico. Formação de solução por processos Químicos

• Considere: NaCl ( s )

+ H

2

O

( l ) → Na

( aq )

• Cl

• ( aq )
• Quando a água é removida da solução, encontra- se NaCl.
• Neste caso, a dissolução do NaCl é um processo físico. Formação de solução por processos Físicos

 Interações soluto-solvente

• O número de átomos de carbono em uma cadeia afecta a solubilidade: quanto mais átomos de C, menos solúvel em água;
• O número de grupos - OH dentro de uma molécula aumenta a solubilidade em água;
• As redes sólidas não se dissolvem porque as forças intermoleculares fortes no sólido não são reestabelecidas em nenhuma solução. Factores que afectam a Solubilidade

 Interações soluto-solvente

• Generalizando: “semelhante dissolve semelhante”; Factores que afectam a Solubilidade

 Efeitos da pressão

• A solubilidade de um gás em um líquido é uma função da pressão do gás;
• Quanto maior a pressão, mais próximas as moléculas de gás estarão do solvente e maior a chance da molécula de gás atingir a superfície e entrar na solução.
  • Quanto maior for a pressão, maior a solubilidade.
  • Quanto menor a pressão, menor a quantidade de moléculas de gás próximas ao solvente e menor a solubilidade. Factores que afectam a Solubilidade

Exemplos:

• As bebidas carbonadas são engarrafadas com uma pressão parcial de CO 2 > 1 atm;
• Ao abrirmos a garrafa, a pressão parcial de CO 2 diminui e a solubilidade do CO 2 também diminui;
• Consequentemente, bolhas de CO 2 escapam da solução.

Factores que afectam a Solubilidade

 Efeitos de temperatura

• A experiência nos mostra que as bebidas carbonadas ficam insípidas ao serem aquecidas;
• Consequentemente, os gases se tornam menos solúveis à medida que a temperatura aumenta;
• A poluição térmica: se os lagos se aquecem muito, o CO 2 e o O 2 tornam-se menos solúveis e ficam indisponíveis para as plantas ou animais. Factores que afectam a Solubilidade

Concentração de soluções, Coloides

e Fluidos

Concentração de Soluções Concentração é a quantidade de soluto dissolvida em uma determinada quantidade de solvente ou de solução.

• As relações entre as porções de soluto e de solvente em uma solução líquida, ou entre o soluto e solução, podem ser expressas de diferentes maneiras, denominadas unidades de concentração

3. Relação quantidade de matéria do soluto/volume da solução: É mais utilizada em laboratórios de química em geral, sendo expressa em mol/L. Esta relação, cujo uso é recomendado pela IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada) é denominada concentração de soluto em quantidade de matéria (concentração molar ou molaridade), M.

4. Relação quantidade de matéria do soluto/massa do solvente: É denominada molalidade e é expressa em mol/kg. É utilizada sempre que se quer ter uma relação que não dependa da temperatura.