Resumo sobre Solução Química

Soluções Químicas

No geral, as substâncias presentes na natureza não são encontradas em suas formas puras. Pode-se dizer, portanto, que elas costumam serem achadas em misturas, combinadas com outros elementos químicos. As misturas homogêneas, que são aquelas em que não é possível identificar cada um de seus componentes, são chamadas de solução. Por isso, a aparência desse tipo de mistura é sempre uniforme, sem distinção clara entre as duas ou mais substâncias contidas. Tendo essa característica em comum, existem três tipos de soluções químicas que são assim classificadas:

• Soluções gasosas, que são compostas por uma mistura de gases. O ar que respiramos é um exemplo comum dessa categoria;

• Soluções líquidas, entre as quais se podem citar a água do mar, pois ela apresenta uma diversidade de substâncias sólidas dissolvidas, como sais (sobretudo cloreto de sódio e sulfato de magnésio, etc…) que não são visíveis na mistura;

• Soluções sólidas, como é o caso das ligas metálicas. O latão, por exemplo, é uma liga feita a partir dos elementos cobre e zinco.

Também existem soluções químicas de gases em líquidos, que é o tipo de mistura resultante da adição do gás carbônico nos refrigerantes. Estas acabam por serem categorizadas entre as soluções líquidas.

A composição das soluções químicas

As soluções químicas são formadas por duas partes, solutas e solventes, que são combinadas de maneira uniforme.

• Solvente é o nome que se dá à substância que dissolve o soluto;

• Soluto refere-se à substância que é dissolvida pelo solvente da solução. Na maioria das vezes, está presente em menor quantidade na mistura.

A partir desses dois elementos, tem-se outra maneira de se classificar as soluções, que é baseada na quantidade de soluto e solvente contida na mistura:

• Soluções saturadas são aquelas que têm uma quantidade de soluto dissolvido na mistura igual à sua solubilidade na temperatura dada. Isto significa que o soluto excedente, de acordo com o valor do seu coeficiente de solubilidade (Cs), não se dissolverá. Forma-se assim o chamado corpo de fundo.

• Soluções insaturadas, por sua vez, possuem uma quantidade de soluto dissolvido menor que a sua solubilidade na temperatura determinada na mistura química.

• Soluções supersaturadas instáveis contam com uma quantidade de soluto dissolvido maior que a sua solubilidade na temperatura em que se encontram os elementos da solução.

Como calcular as unidades de concentração de uma mistura

Denominam-se genericamente de concentração as diferentes relações entre soluto e solvente de uma solução química. Confira como aplicar as fórmulas que permitem calcular esta proporção:

• Concentração comum (C)

Também conhecida como concentração em g/L (grama por litro), essa unidade relaciona a massa do soluto em gramas com o volume da solução, apresentado em litros.

C = m1/V

• Concentração em quantidade de matéria (Cn)

No meio científico, este o tipo de concentração observada com mais frequência. A concentração em quantidade de matéria calcula relação da quantidade de soluto (mol) com o volume da solução, comumente dada em litros. Sua unidade de medida é mol/L:

Cn = n1/V

Existe também uma fórmula para relacionar a concentração comum com os valores da concentração em quantidade de matéria. Acompanhe abaixo:

Cn = n1/V e n1 = m1/M1

Portanto, pode-se concluir que:

Cn = m1/M1.V

Como já foi descrito, C = m1/V, por isso:

Cn = C/M1 ou C = Cn. M1

Pode-se aplicar essa fórmula para transformar a concentração da quantidade de matéria na mistura em concentração comum, ou o contrário.

• Título (T)

O título permite que seja feita a relação da massa de soluto com a massa da solução ou o volume do soluto com o volume da solução.

T = m1/m e T = V1/V

O título em massa não tem unidade de medida, por ser resultado de uma divisão de dois valores de massa (a massa do soluto pela massa da solução), e, por isso, as unidades são cortadas. Como a massa e o volume de soluto não tem como ser maiores que os valores da solução, a resposta do cálculo do título não poderá ser maior que 1.

Multiplicando o título por 100, teremos a porcentagem em massa ou em volume de soluto na solução (P):

P = 100. T

• Densidade da solução (d)

Trata-se da fórmula que permite relacionar a massa e o volume de uma solução química:

d = m/V

Geralmente, as unidades utilizadas para representar a densidade são g/mL ou g/cm3. Neste caso, é importante prestar atenção para não confundir o cálculo da densidade com a fórmula da concentração comum, tendo em vista que as ambas as unidades relacionam a massa de uma mistura com seu volume. O lembrete para evitar esse erro é compreender que, na concentração comum a medida, é feita a partir da massa de soluto e do volume da solução e, para se descobrir a densidade de uma mistura, relaciona-se a massa da solução com o volume.

As várias maneiras de expressar a concentração de uma mistura podem ser relacionadas pela seguinte fórmula:

C = 1000.d.T