Teoria

Regra do “semelhante dissolve semelhante”

Como vimos no capítulo anterior, a solubilidade é a capacidade de um solvente de “envolver” as moléculas de um soluto, interagindo com elas de maneira que as interações soluto – soluto sejam enfraquecidas, para dar lugar às interações soluto – solvente.

Confuso? Calma, vamos pegar o exemplo do copo de água com açúcar. O soluto (o açúcar), é formado por moléculas de glicose ( C 6 H 12 O 6 ), que contêm um grupamento –OH. A glicose, então, faz ligação de hidrogênio com outras moléculas de glicose e forma o grão de açúcar.

A água, por sua vez, também faz ligação de hidrogênio entre suas moléculas.

Quando o açúcar é misturado na água, a água vai interagindo (por ligação de hidrogênio) com os grupamentos –OH da glicose e as ligações de hidrogênio glicose – glicose vão sendo enfraquecidas para dar lugar às ligações de hidrogênio água – glicose.

Isso acontece porque existem muito mais moléculas de água do que de glicose no copo, e a tendência é que a glicose se separe para igualar a concentração em todo o copo.

Para a solvatação acontecer, as forças de interação solvente – soluto devem ser ou mais fortes ou iguais às forças de interação soluto – soluto.

Vamos ver um exemplo de substâncias que não se misturam, como água e óleo. A água é polar e faz ligação de hidrogênio entre suas moléculas, né? Já o óleo é apolar e faz dipolo-induzido, uma interação intermolecular beeem mais fraca.

Quando jogamos umas gotas de óleo na água, as moléculas de óleo não conseguem penetrar na estrutura da água, que se liga muiiito fortemente pelas ligações de hidrogênio.

As moléculas de óleo não conseguem substituir as ligações da água, e, para um soluto como o óleo, um solvente que também faça dipolo – induzido é muito mais eficaz.

Ou seja, semelhante dissolve semelhante quer dizer que solventes dissolvem solutos que fazem interações intermoleculares semelhantes às deles!

Outro jeito de ver essa regra é pensar que solventes apolares vão dissolver compostos apolares, e compostos polares vão dissolver compostos polares 😊.

Informação muito legal e útil também: O sabão é um exemplo perfeito dessa regra!

Os sabões são sais orgânicos que tem cadeias orgânicas enoooormes. Assim, no sabão existe uma parte que interage por dipolo – induzido (a cadeia carbônica) e uma parte extremamente polar (as interações iônicas feitas para formar o sal). Um exemplo de sabão é:

A “cabeça” polar reage suuuper bem com a água, já que são íons e um solvente extremamente polar. Essa cabeça é chamada, assim como todos os compostos que se dissolvem em água, hidrofílica.

Enquanto isso, a “cauda”, formada pela cadeia carbônica, não se dissolve em água e é por isso chamada hidrofóbica.

A ação de limpeza do sabão é explicada por essas duas partes – hidrofílicas e hidrofóbicas – na mesma molécula! O sabão consegue interagir com a gordura da nossa mão através da cadeia carbônica e com a água que usamos para lavar a mão através da cabeça hidrofílica.

Assim, o sabão faz a ponte entre água e gordura, e forma uma mistura (heterogênea, já que água e óleo continuam imiscíveis) que limpa a gordura.

E os íons?

A gente sabe que as ligações iônicas são extreeeeemamente polares, né? Então já é de se esperar que eles os íons sejam solvatados muito mais facilmente em solventes polares (já que a regra é semelhante dissolve semelhante...).

Mas porque isso acontece?

Vamos pegar um exemplo do NaCl em água (ou da água do mar ahahah). O NaCl é um sal inorgânico e a ligação NaꟷCl é uma ligação iônica. Quando colocamos ele em solução, o NaCl se dissocia, formando N a + e C l - .

Esses íons são bem solvatados em água porque a água tem ligações extremamente polares também, que ajudam a neutralizar as cargas dos íons!

Fica mais ou menos assim:

Assim, os íons são muito bem solvatados em solventes polares. Por isso, numa solução, sais se dissociam em seus respectivos íons!

Efeito da temperatura

A solubilidade de um composto em outro tem muito a ver com as interações intermoleculares de ambos, mas a temperatura também tem um papel importante.

É bem comum fazermos uma curva de Solubilidade x Temperatura para sabermos qual o máximo de soluto que o solvente pode dissolver em uma temperatura específica.

Normalmente, quando tratamos de um soluto sólido em um solvente líquido, a solubilidade aumenta com a temperatura...

Isso acontece porque a maioria das dissoluções são endotérmicas, isso é, precisam absorver energia para acontecer. Aumentando a temperatura, cedemos o calor suficiente para que a dissolução ocorra, e a solubilidade aumenta!

Existem algumas exceções, e algumas dissoluções são exotérmicas, ou seja, liberam calor! Nesses casos, a curva descresce com o aumento da temperatura:

Vamos praticar?? 😊

E os íons?

Efeito da temperatura