O que é uma solução saturada? (com exemplos)

Um solução saturada é uma solução química que contém a concentração máxima de soluto dissolvido em um solvente. É considerado um estado de equilíbrio dinâmico onde as velocidades nas quais o solvente dissolve o soluto e a taxa de recristalização são iguais (J., 2014).

O soluto adicional não se dissolverá em uma solução saturada e aparecerá em uma fase diferente, seja um precipitado se for um sólido em líquido ou uma efervescência se for um gás em um líquido (Anne Marie Helmenstine, 2016).

Um exemplo de solução saturada é ilustrado na Figura 1. Na Figura 1.1, 1.2 e 1.3 há um volume constante de água no copo. Na Figura 1.1 começa o processo de saturação, onde o soluto começa a se dissolver, representado pelas setas vermelhas.

Na Figura 1.2, muito do sólido se dissolveu, mas não completamente devido ao processo de recristalização, representado pelas setas azuis.

Na Figura 1.3, apenas uma pequena quantidade de soluto permanece não dissolvida. Neste caso, a taxa de recristalização é maior que a taxa de dissolução. (dicas de saturação, 2014)

O ponto de concentração máxima de um soluto em um solvente é conhecido como o ponto de saturação.

Índice

• 1 Fatores que afetam a saturação
  • 1,1 Temperatura
  • 1,2 Pressão
  • 1.3 Composição Química
  • 1.4 Fatores mecânicos
• 2 curvas de saturação e solubilidade
• 3 Exemplos de soluções saturadas
• 4 O que é uma solução supersaturada?
• 5 referências

Fatores que afetam a saturação

A quantidade de soluto que pode ser dissolvido em um solvente dependerá de diferentes fatores, entre os quais os mais importantes são:

Temperatura

A solubilidade aumenta com a temperatura. Por exemplo, mais sal pode ser dissolvido em água quente do que em água fria.

No entanto, pode haver exceções, por exemplo, a solubilidade dos gases na água diminui com o aumento da temperatura. Neste caso, as moléculas de soluto recebem energia cinética quando aquecidas, o que facilita sua fuga.

Pressão

O aumento da pressão pode forçar a dissolução do soluto. Isso é comumente usado para dissolver gases em líquidos.

Composição química

A natureza do soluto e do solvente e a presença de outros compostos químicos na solução afetam a solubilidade. Por exemplo, você pode dissolver uma quantidade maior de açúcar na água do que sal na água. Neste caso, diz-se que o açúcar é mais solúvel.

O etanol na água é completamente solúvel um no outro. Neste caso particular, o solvente será o composto que está em maior quantidade.

Fatores mecânicos

Em contraste com a taxa de dissolução, que depende principalmente da temperatura, a taxa de recristalização depende da concentração de soluto na superfície da rede cristalina, que é favorecida quando a solução é imóvel.

Portanto, a agitação da solução evitar esse acúmulo, maximizando a dissolução (dicas de saturação, 2014).

Curvas de saturação e solubilidade

As curvas de solubilidade são uma base de dados gráfica em que a quantidade de soluto que se dissolve numa quantidade de solvente é comparada, a uma determinada temperatura.

Curvas de solubilidade são geralmente plotadas para uma quantidade de soluto, sólido ou gás, em 100 gramas de água (Brian, 2014).

A figura 2 ilustra as curvas de saturação para vários solutos em água.

No eixo das coordenadas você tem a temperatura em graus centígrados, e no eixo das abscissas você tem a concentração de soluto expressa em gramas de soluto por 100 gramas de água.

A curva indica o ponto de saturação a uma determinada temperatura. A área sob a curva indica que você tem uma solução não saturada e, portanto, pode adicionar mais soluto.

A área acima da curva tem uma solução supersaturada. (Curvas de solubilidade, s.f.)

Tomando o cloreto de sódio (NaCl) como um exemplo, a 25 graus centígrados você pode dissolver aproximadamente 35 gramas de NaCl em 100 gramas de água para obter uma solução saturada. (Universidade de Cambrige, s.f.)

Exemplos de soluções saturadas

Soluções saturadas podem ser encontradas no dia-a-dia, não é necessário estar em um laboratório químico. O solvente não precisa necessariamente ser água. Abaixo estão exemplos cotidianos de soluções saturadas:

-O refrigerante e refrigerantes em geral são soluções saturadas com dióxido de carbono na água. É por isso que, quando a pressão é liberada, formam-se bolhas de dióxido de carbono.

O solo está saturado com nitrogênio.

-O açúcar ou o sal podem ser adicionados ao vinagre para formar uma solução saturada.

- Acrescente o chocolate em pó ao leite até que ele não se dissolva, formando uma solução saturada.

-O leite pode ser saturado com farinha a tal ponto que você não pode adicionar mais farinha ao leite.

- A manteiga derretida pode ser saturada com sal, quando o sal não se dissolve mais.

O que é uma solução supersaturada?

A definição de uma solução supersaturada é aquela que contém mais soluto dissolvido do que seria normalmente dissolvido no solvente.Isso geralmente é feito aumentando a temperatura da solução.

Uma ligeira alteração da solução ou introdução de uma "semente" ou minúsculo cristal de soluto forçará a cristalização do excesso de soluto. Se não houver um ponto de nucleação para a formação de cristais, o excesso de soluto pode permanecer em solução.

Outra forma de supersaturação pode ocorrer quando uma solução saturada é cuidadosamente resfriada. Essa mudança nas condições significa que a concentração é realmente maior do que o ponto de saturação, a solução foi supersaturada.

Isso pode ser usado no processo de recristalização para purificar um produto químico: ele se dissolve até o ponto de saturação em solvente quente, então quando o solvente esfria e a solubilidade diminui, o excesso de soluto se precipita.

As impurezas, que estão presentes em uma concentração muito menor, não saturam o solvente e, portanto, permanecem dissolvidas no líquido.

Referências

1. Anne Marie Helmenstine, P. (2016, 7 de julho). Definição de solução saturada e exemplos. Retirado de sobre: ​​about.com
2. Universidade de Cambrige. (s.f.) Curvas de solubilidade. Obtido em dynamicscience.com: dynamicscience.com.au.
3. Exemplos de solução saturada. (s.f.) Retirado do seu diretório: examples.yourdictionary.com.
4. S. (2014, 4 de junho). Soluções saturadas e supersaturadas. Obtido em socratic.org: socratic.org.
5. James, N. (s.f.). Solução saturada: definição e exemplos. Retirado de study.com: study.com.
6. B. (2014, 14 de outubro). Soluções saturadas e supersaturadas. Obtido em socratic.org: socratic.org.
7. Curvas de solubilidade. (s.f.) Retirado de KentChemistry: kentchemistry.com.
8. Dicas de saturação. (2014, 26 de junho). Retirado do libretex de química: chem.libretexts.org.