Teoria

Olá! Tudo bom?

Nesse capítulo vamos definir umas palavras que você com certeza já escutou váaarias vezes: mistura, solução, solvente, etc.

A gente só vai dar um sentido químico mais específico pra cada uma delas, mas se você já é craque nisso, fica à vontade pra pular pro próximo capítulo, ein? 😊

O que são misturas?

Na vida real, a química não é feita só de substâncias puras (água, gás oxigênio, gás carbônico etc), e sim de misturas dessas substâncias.

Uma substância pura é um aglomerado de moléculas de um mesmo tipo, enquanto a mistura é o contrário – diversas moléculas de diferentes tipos que coexistem e se relacionam de alguma maneira na natureza.

Como exemplo das misturas mais famosas, temos o ar (uma mistura de váaaarios tipos de moléculas, mas principalmente gás oxigênio e gás nitrogênio), a gasolina (vários hidrocarbonetos diferentes que formam a gasolina), o álcool hidratado (mistura de etanol e água), etc.

Ok, mas porque elas nos interessam? O importante para nós é poder quantificar essas misturas, já que quase tudo que a gente utiliza na vida são misturas – até mesmo a água com açúcar que a gente tem que tomar quando vê a nota de Cálculo 3.

Mas antes disso, vamos classificá-las.

Mistura homogênea x heterogênea

A diferença entre as duas é bem simples: nas misturas heterogêneas podemos ver 2 fases ou mais. Ou seja, pelo menos 2 componentes da mistura são imiscíveis (não se misturam) e criam, assim, 2 fases.

O exemplo mais fácil é a água e o óleo: quando misturamos um no outro, podemos ver claramente que eles não se misturam.

Mas existem outros exemplos menos óbvios, como o leite e o sangue: apesar de parecerem uma só fase, se olharmos com um microscópio ou, no caso do sangue, centrifugarmos, poderemos ver que na verdade são duas ou mais! No leite, as gotículas de gordura não se misturam ao resto, criando uma segunda fase, e no sangue podemos separar plasma, góbulos brancos e góbulos vermelhos com uma centrifugação.

Já as misturas homogêneas são misturas que tem uma fase só! Ou seja, todos os componentes são miscíveis.

Como exemplo de misturas homogêneas temos a água do mar, o soro caseiro (água, açúcar e sal), o vinagre e muitos outros.

Soluções

As misturas homogêneas também podem ser chamadas de soluções. Fazer uma solução é um processo físico, e vamos tentar entender o que acontece com o exemplo da água com açúcar.

O açúcar que conhecemos é um composto de glicose, moléculas que interagem entre elas para formar os grãos que conhecemos. Essa glicose – de fórmula C 6 H 12 O 6 –, quando colocada na água, é solvatada pela água.

Isso quer dizer, as moléculas de glicose e de água começam a interagir entre elas até o momento em que moléculas de água estão envolvendo completamente as moléculas de glicose. Nesse momento, dizemos que a glicose foi solubilizada na água.

Misturar com a colher o copo de água com açúcar ajuda nesse processo porque, ao mexer a mistura, aumentamos o contato entre as moléculas de água e as moléculas de açúcar, e fica mais fácil para a água solvatar todo o açúcar.

Outro processo importante nas soluções é a precipitação. A precipitação é o contrário da solvatação ou diluição, e quer dizer que a glicose parou de ser solvatada pela água (veremos depois porque isso pode acontecer) e voltou a ser aqueles grãos de açúcar visíveis no copo.

Os elementos de uma solução são:

  • Solvente: é o composto que está em maior quantidade, e que vai solubilizar o soluto (no nosso exemplo, a água).
  • Soluto: é o composto que vai ser envolvido pelas moléculas de solvente! (o açúcar, no nosso exemplo).

Mas, quando fazemos uma mistura de água com açúcar, se colocamos muuuuuito açúcar, podemos ver os grãos na água, não é? Por que isso acontece?

Soluções saturadas e insaturadas

Quando colocamos muiiito soluto, chega um momento que o solvente não consegue mais englobar todas as moléculas de soluto! Quando isso acontece, algumas dessas moléculas não são dissolvidas e ficam na solução como uma outra fase. No nosso exemplo:

A solução saturada é a solução na qual o solvente já dissolveu o máximo de soluto que ele consegue dissolver.

Ou seja, em uma solução saturada, qualquer grão a mais de açúcar que eu coloco não vai entrar na mistura água + açúcar e vai formar essa fase que fica no fundo do copo – chamada corpo de fundo.

Entendendo o conceito de solução saturada é fácil de entender que a solução insaturada é justamente a solução que ainda não tem o máximo possível de soluto a ser solvatado.

Na solução insaturada, ainda conseguimos adicionar soluto sem formar corpo de fundo, ou seja, o solvente ainda consegue dissolver o soluto adicionado.

Além dessas duas, temos também a solução supersaturada. A solução supersaturada acontece quando, por exemplo, fazemos uma dissolução em uma temperatura elevada e depois deixamos a solução esfriar.

Normalmente, a solubilidade aumenta com a temperatura (veremos isso melhor no próximo capítulo), logo, ao fazer a solução em uma temperatura mais elevada, o solvente dissolve mais soluto.

Depois, quando resfriamos essa solução, a quantidade de soluto dissolvida continua a mesma, e, portanto, temos mais soluto dissolvido do que o solvente consegue, normalmente, naquela temperatura. Nesses casos, temos uma solução supersaturada.

Por isso, a solução supersaturada é uma solução instável, que possui mais soluto dissolvido do que seria possível em condições normais.

Confuso, né? Vamos ver um esqueminha que explica melhor:

Solubilidade molar

A solubilidade molar, s, é super importante para os cálculos de solubilidade. Ela representa a quantidade máxima de soluto, em mols, que uma certa quantidade de solvente consegue dissolver.

Você também pode ver em alguns exercícios a solubilidade molar: ela vai ser a concentração molar de soluto em uma solução saturada.

Por exemplo, à 17,5 ° C , a solubilidade da glicose na água é 83 g   d e   g l i c o s e 100 m l   d e   á g u a . Isso quer dizer que cada 100mL de água consegue dissolver 0,46 mols de glicose.

83 g   x   1   m o l 180,2   g = 0,46   m o l

Observação: A solubilidade pode ser expressa em outras unidades também, como g de soluto / 100g de solvente ou g de soluto / g de solução. É importante prestar atenção na unidade, mas o mais importante é entender o conceito de solubilidade. Solubilidade é a quantidade máxima de soluto que uma certa quantidade de solvente consegue solvatar! Não vamos esquecer isso, ein?

Confuso? Vamos praticar um pouco pra fixar então? 😊

Mistura homogênea x heterogênea

Soluções

Soluções saturadas e insaturadas

Solubilidade molar

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