Soluto: características e exemplos - Ciência - 2023

Contente

o soluto, em uma solução, É a substância que se dissolve no solvente. Geralmente, o soluto é encontrado em menor proporção, podendo ser sólido, líquido ou gasoso. Pelo contrário, o solvente é o componente da solução que se encontra em maior quantidade.

Por exemplo, na água salgada, o sal é o soluto e a água é o solvente. No entanto, nem todos os solutos são sólidos nem os solventes líquidos.

Nesse sentido, existem várias combinações possíveis de solutos e solventes: gás no líquido, gás no sólido, líquido no líquido, líquido no sólido, sólido no líquido ou sólido no sólido.

Para reconhecer qual é o soluto em uma solução, dois aspectos devem ser levados em consideração. Primeiro, o soluto é a substância que está na menor proporção. Além disso, é aquele que muda de estado físico (sólido, líquido ou gasoso) ao ser integrado à solução.

Soluções, solventes e solutos

Na química existem misturas homogêneas, que são aquelas que têm seus componentes divididos em proporções iguais pelo seu conteúdo. Um dos tipos mais comuns de misturas homogêneas são as soluções, que são misturas homogêneas estáveis de duas ou mais substâncias, onde um soluto se dissolve em um solvente.

Soluções, solventes e solutos são vistos em situações do dia-a-dia e em ambientes que variam de industrial a laboratório. Essas substâncias formadas a partir de misturas são objetos de estudo pelas características que apresentam e pelas forças e / ou atrações que ocorrem entre elas.

Definição de soluto

Como observado acima, um soluto é aquela substância que se dissolve em outra, chamada de solvente.

Normalmente o soluto tem uma proporção menor e pode ocorrer em qualquer um dos três estados da matéria. Quando ocorre uma solução entre duas substâncias que estão na mesma fase, o método de escolha da que está na proporção inferior é usado para definir qual é o soluto e qual é o solvente.

A capacidade de dissolução do soluto será governada por sua solubilidade. A temperatura do solvente também representa um fator determinante quando se trata de se conhecer a possibilidade de formação ou não de uma solução, pois quanto maior a temperatura do solvente, maior a quantidade de soluto que pode ser dissolvido nele.

Existem substâncias chamadas surfactantes que se tornam menos solúveis em altas temperaturas, mas são exceções e cumprem funções específicas.

O processo no qual um solvente interage com um soluto para formar uma solução é definido como solvatação e envolve a formação de ligações e ligações de hidrogênio, bem como atração por forças de van der Waals.

Caracteristicas

Os solutos compreendem uma grande variedade de substâncias químicas em diferentes estados, possuem diferentes capacidades de dissolução e possuem inúmeras características que desempenham um papel importante na formação de misturas homogêneas. Algumas das principais características dos solutos são as seguintes:

Solubilidade

Solubilidade é a capacidade de um composto se dissolver em outra substância. Essa capacidade está intimamente relacionada à miscibilidade, que é a capacidade do líquido de se misturar com outro específico; se eles não podem entrar, é uma imiscibilidade.

A miscibilidade tem uma faixa maior do que um número específico, portanto, pode-se dizer que uma substância é total, parcial ou imiscível em outra.

A propriedade solúvel de um soluto depende, por sua vez, de outros fatores que podem aumentar ou diminuir essa capacidade devido ao seu efeito no equilíbrio das forças intermoleculares que são criadas entre o soluto e o solvente.

Mesmo as características menos esperadas, como o tamanho de uma gota de soluto ou a ordem na estrutura de um cristal, podem afetar a capacidade de dissolução desses.

Temperatura

A temperatura do sistema onde um soluto está se dissolvendo pode afetar sua solubilidade: para a maioria dos sólidos e líquidos, estes aumentam sua capacidade de dissolução de acordo com o aumento da temperatura.

Por outro lado, em gases um comportamento complexo é observado que se mostra como uma menor solubilidade em água em altas temperaturas, mas uma maior solubilidade em solventes orgânicos.

Saturação de uma solução

O grau em que uma solução dissolveu o soluto é chamado de saturação de uma solução, e aquele que dissolveu o máximo possível de soluto é chamado de solução saturada. Deste ponto em diante, o soluto adicionado precipitará como um excesso no fundo do recipiente usado; Antes disso, a solução é chamada de insaturada.

É possível passar do ponto de saturação e continuar a dissolver o soluto, mas isso requer um aumento de temperatura. Uma solução que contém um excesso de soluto e que foi aquecida é chamada de solução supersaturada.

Pressão

Mudanças na pressão geralmente não afetam a solubilidade de sólidos e líquidos, exceto alguns casos excepcionais (acúmulo de sulfato de cálcio em tubos de óleo), mas em gases é um fator determinante de sua capacidade de dissolução.

Na verdade, a solubilidade de um gás em um solvente é diretamente proporcional à pressão parcial desse gás no referido solvente.

Polaridade

A polaridade de um soluto é crucial ao medir sua capacidade de dissolução; um soluto se dissolverá melhor em um solvente com estrutura química semelhante à que possui.

Por exemplo, substâncias altamente polares ou hidrofílicas terão maior solubilidade em solventes altamente polares, enquanto serão praticamente insolúveis em substâncias apolares.

Da mesma forma, as forças intermoleculares desempenham um papel importante na solvatação e na facilidade com que um solvente pode dissolver um soluto: quanto mais altas as forças dipolo-dipolo, ligações de hidrogênio e outras ligações, maior a capacidade do solvente de dissolver a solução. soluto e formar uma solução.

Diferenças entre soluto e solvente

- O soluto é a substância que se dissolve; o solvente é o meio para dissolver o (s) soluto (s).

- O soluto pode ser encontrado na fase sólida, líquida ou gasosa; o solvente geralmente está na fase líquida, mas também existe como um sólido e um gás.

- A solubilidade do soluto depende mais de propriedades como a superfície; a capacidade de solvatar depende da polaridade, temperatura e pressão, entre outros fatores.

- O soluto é geralmente o componente desejado a ser extraído em processos industriais; o solvente geralmente não é o componente desejado e é descartado em processos industriais.

Exemplos de soluto

- O açúcar é um exemplo de soluto de fase sólida, normalmente usado para adoçar água.

- O hexano pode ser encontrado na cera de parafina, servindo como um soluto líquido que torna este sólido mais maleável.

- O dióxido de carbono é um gás adicionado às bebidas para torná-las efervescentes.

Solutos no estado gasoso

Dióxido de carbono na água (refrigerantes)

Água carbonatada é aquela que contém dióxido de carbono e é produzida pela passagem de dióxido de carbono sob pressão através da água.

As águas minerais carbonatadas ocorrem naturalmente há muito tempo. Essas águas efervescentes existem devido ao excesso de dióxido de carbono em um aquífero que se dissolveu sob pressão.

Um dos exemplos mais conhecidos de soluto são os refrigerantes comerciais, que são combinados com um xarope.

A presença de dióxido de carbono torna essas águas e refrigerantes mais apetitosos e visualmente atraentes.

Oxigênio e outros gases no nitrogênio (ar)

O ar na atmosfera é composto por moléculas de diferentes gases. É basicamente constituído por 78% de nitrogênio e cerca de 21% de oxigênio (soluto). Além disso, contém quase 1% de argônio e outras moléculas, mas em quantidades muito pequenas.

Propano em butano (gás de cozinha)

Essa combinação, também conhecida como gás liquefeito de petróleo (GLP), começou a ser usada já em 1860 como fonte de combustível para fins domésticos.

Desde então, expandiu sua produção e consumo para uso doméstico e industrial. Como os dois gases são extremamente inodoros e perigosos, uma substância chamada mercaptan é adicionada a eles, tornando qualquer vazamento perceptível.

Solutos de estado sólido

Zinco sobre cobre (latão)

A liga comercial conhecida como latão é composta de zinco (5 a 40%) dissolvido em cobre. O zinco ajuda a aumentar a resistência à tração. Outros elementos como estanho, ferro, alumínio, níquel e silício podem ser adicionados a esta liga.

Iodo em álcool (tintura de iodo)

Outro exemplo popularmente conhecido de soluto é a tintura de iodo. Esta solução contém iodo em álcool etílico (44 a 50%). A tintura de iodo é usada como anti-séptico.

Sal na água (água do mar)

A água do mar cobre mais de 70% da superfície da Terra. Esta é uma mistura complexa de 96,5% de água, 2,5% de sais e pequenas quantidades de outras substâncias. Isso inclui materiais orgânicos e inorgânicos dissolvidos, partículas e alguns gases atmosféricos.

Solutos em estado líquido

Álcool na água (bebidas alcoólicas)

Etanol ou álcool etílico (soluto) da fermentação do açúcar é misturado com água em proporções fixas para produzir bebidas alcoólicas.

Esse composto é facilmente digerido pelo organismo, mas seu consumo em excesso pode causar sérios danos à saúde.

Água no ar (umidade no ar)

A água no ar é comumente conhecida como névoa. Isso é causado por pequenas gotas de água suspensas no ar e se deve basicamente ao resfriamento da terra à noite.

Dessa forma, esse resfriamento faz com que o ar circundante diminua sua temperatura. Então, o fenômeno ocorre quando a água retida nele se condensa.

Ácido acético em água (vinagre)

O vinagre é um líquido de sabor forte usado para adicionar sabor ou conservar alimentos. É preparado por uma solução de ácido acético misturado com água.

A concentração de ácido acético é variável. Por exemplo, o vinagre destilado tem uma proporção que varia de 5 a 8%.

Mercúrio em prata (amálgamas ou obturações dentárias)

Os amálgamas utilizados para obturações dentárias são constituídos por 2% de mercúrio com uma liga que atua como solvente. Esta liga contém 70% de prata. Também podem ser adicionados estanho, cobre e zinco.

Solutos que podem ser usados em casa

Açúcar na água

O açúcar é um composto molecular e polar e, como tal, tem a capacidade de se dissolver na água, que também é um elemento polar.

A forma como o açúcar está estruturado irá variar o processo de dissolução. Por exemplo, se o açúcar estiver em pedaços, demorará mais para se dissolver do que se estivesse em grãos.

Alguns especialistas consideram a água com açúcar uma fonte muito importante de energia para o corpo. Já existem estudos que revelam a eficácia desta solução em pessoas que praticam atividade física.

Açucar na farinha

Na preparação de um bolo, é comum misturar primeiro os ingredientes sólidos e depois adicionar os líquidos.

O açúcar é um soluto que se liga à farinha, constituindo a base da mistura para o bolo. Além desses dois ingredientes, outros também são adicionados posteriormente, como ovos, manteiga ou baunilha.

Este tipo de soluto é sólido e, neste caso, é misturado com um solvente que também é sólido. A base resultante também pode ser usada para fazer pães doces, biscoitos, bolos, bolos, cupcakes e muitos outros alimentos doces.

Suco em pó em água

Há uma grande quantidade de sucos em pó que são preparados dissolvendo esse elemento em água. Nesse caso, o soluto é o suco em pó e o solvente é a água.

A quantidade de solvente deve ser maior do que a do soluto, então geralmente uma ou duas colheres de sopa de suco em pó são dissolvidas em um copo de água. Existem até alguns pós cuja concentração é maior e deve-se usar uma quantidade menor.

Há detratores desses sucos, pois indicam que os componentes que contêm (como conservantes, estabilizantes e adoçantes, entre outros) são prejudiciais à saúde.

Cloro na água

Uma maneira de tornar a água potável é usando cloro como soluto dissolvido na água. Este desinfetante se caracteriza por ser um dos mais utilizados para a eliminação de micróbios, sendo ideal para converter água não potável em potável de forma rápida, econômica e fácil.

O cloro como soluto nesta solução deve ser incorporado à água em uma concentração não superior a 0,2 e 0,5 miligramas por litro.

A quantidade de cloro a ser utilizada deve ser mínima, pois essa substância pode ser extremamente tóxica quando consumida ou exposta a grandes quantidades.

Este método de purificação da água é conhecido como cloração, e pode ser aplicado no meio de uma excursão de montanha ou no tratamento de água doméstica, a fim de eliminar bactérias e micróbios que podem ser encontrados nos canos por onde a água passa.

Pintar na água

A água é o solvente mais universal que existe e também é a base na qual um soluto como a tinta pode se dissolver.

A tinta geralmente se dissolve por vários motivos. O mais comum é para facilitar a limpeza de pincéis e outras ferramentas utilizadas para pintura.

Existem muitos tipos de pinturas; aqueles que se dissolvem melhor na água são os feitos de látex. Além de permitir uma melhor limpeza das ferramentas, a vantagem de diluir a tinta em água antes de iniciar a pintura é que garantirá um melhor acabamento da superfície pintada.

Leite em pó na água

O leite em pó é um soluto que se forma pela desidratação do leite que já foi pasteurizado. O objetivo desse processo é garantir que o leite possa ser preservado melhor por mais tempo.

Esse soluto se dissolve na água e gera o leite líquido que é comumente ingerido no café da manhã, junto com o café ou em várias preparações.

Como no caso do suco em pó, a quantidade de leite a diluir deve ser menor que a quantidade de água com que se deseja preparar a solução.

Detergente na água

Ao lavar roupas, use detergentes líquidos ou em pó. Estes se dissolvem em água para formar uma solução que atua como desinfetante e limpador de tecidos.

A quantidade de soluto a ser utilizada nesta solução é variável, dependerá do tipo de detergente, sua apresentação e seus componentes.

A solução composta de detergente e água pode ser muito poluente ao entrar em contato com depósitos de água, por isso é aconselhável usar detergentes biodegradáveis, que podem se degradar em um tempo muito curto e afetar muito menos o meio ambiente.

Geléia

A gelatina é um elemento constituído por tendões, ligamentos e ossos de animais. Este composto pode ser apresentado em pó ou em folhas.

Em ambos os casos, este soluto deve ser dissolvido em água quente para atingir o resultado final: um alimento doce ideal para uma sobremesa e com muitos benefícios para a saúde.

Dentre os benefícios desse composto, destaca-se o fato de favorecer a rápida reparação tecidual e ser um alimento antiinflamatório. Além disso, possui grande quantidade de proteínas e desempenha um papel importante no fortalecimento do sistema imunológico.

Comer uma pequena quantidade diária de gelatina ajudará a regenerar as articulações e, assim, prevenir o aparecimento de osteoporose.

Chocolate com leite

O chocolate é um elemento que se forma graças à mistura de cacau e manteiga de cacau. Esse alimento funciona como um soluto quando misturado ao leite para preparar o que é comumente conhecido como chocolate quente.

Para esse preparo, aquece-se a quantidade desejada de leite e adiciona-se o chocolate, em pedaços, em pó ou líquido, mexendo sempre.

Para que esse soluto se dissolva da melhor maneira possível e evitando grumos, é necessário bater a mistura sem pausa.

Cacau em pó em água

Você também pode fazer chocolate quente com cacau em pó. Este soluto é formado unicamente pela massa de cacau em pó. Ao contrário do chocolate, o cacau não inclui a manteiga dessa fruta.

O cacau pode ser perfeitamente dissolvido em água para criar uma bebida com sabor de chocolate. Nestes casos, é essencial adoçar a mistura com açúcar, mel ou algum adoçante; caso contrário, o resultado será extremamente amargo.

Referências

Lambert, N. e Mohammed, M. (1993). Química para CXC. Oxford: Heinemann.
Steen, D. P. (2008). Dióxido de carbono, carbonatação e os princípios da tecnologia de enchimento. Em D. P. Steen, Philip e P. R. Ashurst (editores), Carbonated Soft Drinks: Formulation and Manufacture, pp. 112-143. Oxford: Blackwell Publishing.
O que está no ar? (s / f). Centro UCAR para Educação em Ciências. Recuperado em 17 de outubro de 2017, de eo.ucar.edu
Gás liquefeito de petróleo. (2013, 12 de julho). Encyclopædia Britannica.
Obtido em 16 de outubro de 2017, em britannica.com
Lytle, D. A. e Schock, M. R. (1996). Efeitos do tempo de estagnação, composição, pH e ortofosfato na lixiviação de metal do latão. Ohio: EUA Agência de Proteção Ambiental.
Crabwee, T. D.; Pelletier, S. J. e Pruett, T. L. (2001). Antissepsia Cirúrgica. Em S. S. Block (editor), Disinfection, Sterilization, and Preservation, pp. 919-934. Filadélfia: Lippincott Williams & Wilkins.
Byrne, R. H. et al (2017, 7 de junho). Água do mar. Encyclopædia Britannica. Obtido em 17 de outubro de 2017, em britannica.com
Plutowska B. e Wardencki, W. (2012). Cromatografia-olfatometria gasosa de bebidas alcoólicas. Em J. Piggott (editor), Alcoholic Beverages: Sensory Evaluation and Consumer Research, pp.101-122. Filadélfia: Woodhead Publishing.
O que é névoa? (2017, 12 de julho). Met Office (Reino Unido). metoffice.gov.uk
Helmenstine, A. M .. (2016, 16 de fevereiro). Qual é a composição química do vinagre? Obtido em 17 de outubro de 2017, em Thoughtco.com
Phinney, D. J. e Halstead, J. H. (2017). Assistência Odontológica: Uma Abordagem Abrangente. Massachusetts: Cengage Learning.
Britannica, E. (s.f.). Solução-Química. Obtido em britannica.com
Wikipedia. (s.f.). Solubilidade. Obtido em en.wikipedia.org
Classzone. (s.f.). Solutos. Obtido em frsd.k12.nj.us
ChemGuide. (s.f.). Soluções saturadas e solubilidade. Obtido em chem.libretexts.org
Madhusha. (s.f.). Diferença entre solvente e soluto. Obtido em pediaa.com.