Solução insaturada: em que consiste e exemplos - Ciência - 2023

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UMA solução insaturada É tudo aquilo em que o meio solvente ainda é capaz de dissolver mais soluto. Este meio é geralmente líquido, embora também possa ser gasoso. Quanto ao soluto, trata-se de um conglomerado de partículas no estado sólido ou gasoso.

E quanto aos solutos líquidos? Nesse caso, a solução é homogênea desde que ambos os líquidos sejam miscíveis. Um exemplo disso é a adição de álcool etílico à água; os dois líquidos com suas moléculas, CH₃CH₂OH e H₂Ou são miscíveis porque formam ligações de hidrogênio (CH₃CH₂OH OH₂).

No entanto, se diclorometano (CH₂Cl₂) e água, formariam uma solução com duas fases: uma aquosa e outra orgânica. Por quê? Porque as moléculas de CH₂Cl₂ e H₂Ou eles interagem muito fracamente, de modo que um desliza sobre o outro, resultando em dois líquidos imiscíveis.

Uma pequena gota de CH₂Cl₂ (soluto) é o suficiente para saturar a água (solvente). Se, ao contrário, eles pudessem formar uma solução insaturada, então uma solução completamente homogênea seria vista. Por esse motivo, apenas solutos sólidos e gasosos podem gerar soluções insaturadas.

O que é uma solução insaturada?

Em uma solução insaturada, as moléculas de solvente interagem tão efetivamente que as moléculas de soluto não podem formar outra fase.

O que significa isto? Que as interações solvente-soluto excedem, dadas as condições de pressão e temperatura, as interações soluto-soluto.

Uma vez que as interações soluto-soluto aumentam, elas “orquestram” a formação de uma segunda fase. Por exemplo, se o meio solvente for um líquido e o soluto um sólido, este se dissolverá no primeiro para formar uma solução homogênea, até que apareça uma fase sólida, que nada mais é do que o soluto precipitado.

Este precipitado se deve ao fato de que as moléculas de soluto conseguem se agrupar devido à sua natureza química, intrínseca à sua estrutura ou ligações. Quando isso acontece, diz-se que a solução está saturada de soluto.

Portanto, uma solução insaturada de soluto sólido consiste em uma fase líquida sem precipitado. Ao passo que, se o soluto for gasoso, uma solução insaturada deve estar livre da presença de bolhas (que nada mais são do que aglomerados de moléculas gasosas).

Efeito da temperatura

A temperatura influencia diretamente o grau de insaturação de uma solução em relação a um soluto. Isso pode ser devido principalmente a dois motivos: o enfraquecimento das interações soluto-soluto devido ao efeito do calor e o aumento das vibrações moleculares que ajudam a dispersar as moléculas de soluto.

Se um meio solvente é considerado como um espaço compacto em cujos buracos as moléculas de soluto estão alojadas, conforme a temperatura aumenta, as moléculas vibram, aumentando o tamanho desses buracos; de tal forma que o soluto pode irromper em outras direções.

Sólidos insolúveis

No entanto, alguns solutos têm interações tão fortes que as moléculas de solvente mal são capazes de separá-los. Quando este for o caso, uma concentração mínima do referido soluto dissolvido é suficiente para que ele precipite, e é então um sólido insolúvel.

Os sólidos insolúveis, por formarem uma segunda fase sólida que difere da fase líquida, geram poucas soluções insaturadas. Por exemplo, se 1L de líquido A pode dissolver apenas 1g de B sem precipitar, então misturar 1L de A com 0,5g de B irá gerar uma solução insaturada.

Da mesma forma, uma faixa de concentrações entre 0 e 1g de B também formam soluções insaturadas. Mas ao passar de 1g, B precipitará. Quando isso acontece, a solução deixa de ser insaturada para se tornar saturada com B.

E se a temperatura aumentar? Se uma solução saturada com 1,5g de B for submetida ao aquecimento, o calor ajudará a dissolver o precipitado. No entanto, se houver muito B precipitado, o calor não será capaz de dissolvê-lo. Nesse caso, um aumento na temperatura simplesmente evaporaria o solvente ou líquido A.

Exemplos

Os exemplos de soluções insaturadas são numerosos, pois dependem do solvente e do soluto. Por exemplo, para o mesmo líquido A e outros solutos C, D, E ... Z, suas soluções serão insaturadas desde que não precipitem ou formem uma bolha (se forem solutos gasosos).

-O mar pode fornecer dois exemplos. A água do mar é uma dissolução maciça de sais. Se um pouco dessa água for fervida, perceber-se-á que ela não está saturada na ausência de sal precipitado. No entanto, à medida que a água evapora, os íons dissolvidos começam a se aglomerar, deixando o salitre grudado na panela.

-Outro exemplo é a dissolução do oxigênio na água dos mares. A molécula O₂ atravessa as profundezas do mar o suficiente para que a fauna marinha respire; apesar de ser pouco solúvel. Por este motivo, é comum observar bolhas de oxigênio emergindo à superfície; das quais algumas moléculas conseguem se dissolver.

Uma situação semelhante ocorre com a molécula de dióxido de carbono, CO₂. Ao contrário do O₂, o CO₂ É ligeiramente mais solúvel porque reage com a água para formar ácido carbônico, H₂CO₃.

Diferença com solução saturada

Resumindo o que acabamos de explicar, quais são as diferenças entre uma solução insaturada e uma saturada? Primeiro, o aspecto visual: uma solução insaturada consiste em apenas uma fase. Portanto, não deve haver presença de sólidos (fase sólida) ou bolhas (fase gasosa).

Além disso, as concentrações de soluto em uma solução insaturada podem variar até a formação de um precipitado ou bolha. Enquanto em soluções bifásicas saturadas (líquido-sólido ou líquido-gás), a concentração de soluto dissolvido é constante.

Por quê? Porque as partículas (moléculas ou íons) que compõem o precipitado estabelecem um equilíbrio com aquelas que se encontram dissolvidas no solvente:

Partículas (do precipitado <=> partículas dissolvidas

Moléculas de bolha <=> Moléculas dissolvidas

Este cenário não é contemplado em soluções insaturadas. Ao tentar dissolver mais soluto em uma solução saturada, o equilíbrio muda para a esquerda; para a formação de mais precipitado ou bolhas.

Como esse equilíbrio (saturação) ainda não foi estabelecido em soluções insaturadas, o líquido pode “armazenar” mais sólido ou gás.

Há oxigênio dissolvido ao redor de uma alga no fundo do mar, mas quando bolhas de oxigênio sobem de suas folhas, isso significa que ocorre saturação de gás; caso contrário, nenhuma bolha seria observada.

Referências

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Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (22 de junho de 2018). Definição de solução insaturada. Recuperado de: Thoughtco.com
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