Ao estudar química, soluções químicas e seus tipos aparecem com grande frequência. Compreender as soluções e suas funções é um dos exercícios básicos para todos os estudantes de química, bem como a definição correta dessas soluções.

O que são soluções?

Uma solução química é o resultado da dissolução de uma substância em um solvente fluido, onde os materiais não reagem quimicamente e são tipicamente moléculas tanto polares como não polares. As moléculas ou íons da solução se misturam homogeneamente e não se separam por meios mecânicos. Mudar a temperatura é normalmente usado para separar os ingredientes das soluções.

Tipos de soluções químicas

Combinação de materiais para criar uma solução inclui líquidos, sólidos e gases que se dissolvem em um líquido ou em um gás. O principal requisito é que os itens devem ser ambos polares ou não-polares para que possam ser facilmente misturados e formar uma solução. É possível que materiais polares e não polares formem uma solução em alguns casos especiais.

Líquido em um líquido

As moléculas de álcool e água se misturam uniformemente para formar uma solução. Isso é porque são ambas moléculas polares. As moléculas estão espalhadas pela solução, mas não se combinam quimicamente para formar outra substância. É interessante notar que você pode combinar um litro de água com um litro de álcool, mas você não recebe 2 litros da mistura. Em vez disso, você recebe apenas cerca de 1 1/2 litros. A razão pela qual 1 + 1 não é igual a 2 neste caso é que as moléculas se misturam entre si e preenchem espaços que normalmente estariam vazios no líquido por si só.

Sólido em um líquido

Alguns sólidos podem se dissolver em um líquido para formar uma solução. Exemplos comuns são misturar sal em água ou açúcar em água. Água açucarada. A água açucarada ainda é doce, embora você não consiga ver os cristais de açúcar, que se dissolveram na água. Quando o sal se dissolve na água, as moléculas de NaCl se dividem em íons, com íons Na + positivos e Cl ions negativos. Isso ocorre porque H2O é uma molécula polar e Na tem apenas um elétron em sua órbita externa e seria “mais confortável” com uma camada externa completa, e Cl está perdendo um elétron de completar sua camada externa.

Definição de soluções químicas

Entenda as soluções químicas e veja como elas influenciam nos processos químicos. (Foto: totalchemicalsolutions.com)

Gás em um líquido

Um gás pode se dissolver em um líquido. Como a amônia (NH3) é um gás polar, ela se dissolve facilmente em água (H2O) para formar uma solução. Embora o Dióxido de Carbono (CO2) seja uma molécula não polar, ele se dissolve na água para formar uma solução sob circunstâncias especiais. O dióxido de carbono é dissolvido em água sob pressão em bebidas carbonatadas. Quando a pressão é liberada pela abertura da garrafa ou lata, o gás CO2 separa-se rapidamente da água na forma de bolhas.

Líquido em um gás

Um exemplo de um líquido dissolvendo em um gás é a água se dissolvendo no ar para formar umidade.

Gás em um gás

Os principais gases no ar, nitrogênio (N2), oxigênio (O2) e dióxido de carbono (CO2) são moléculas não-polares e, portanto, se combinam para formar uma solução. O ar é uma solução em que as moléculas se espalham uniformemente.

Dissolução e ponto de saturação em soluções químicas

A quantidade de um material e a taxa à qual se dissolverá em um solvente depende da temperatura e pressão é a dissolução. Uma vez que a quantidade de material atinge o seu máximo para uma dada temperatura e pressão, atingiu o seu ponto de saturação. Depois disso, não mais do material irá dissolver no solvente. Por exemplo, o açúcar se dissolverá na água até atingir o ponto de saturação para aquela temperatura. Depois disso, qualquer açúcar que você adicionar não irá dissolver, mas simplesmente coletar no fundo do recipiente.

Líquidos e sólidos dissolventes

Líquidos e sólidos são geralmente mais solúveis em temperaturas mais altas. Isso significa que mais sal, por exemplo, se dissolverá mais rapidamente na água morna do que no frio. Menos sal se dissolverá em água mais fria. Se você atingir o ponto de saturação para o sal na água a uma determinada temperatura e depois abaixar a temperatura da água, o excesso de sal irá então precipitar ou “dissolver” e aparecer no fundo do recipiente.

Da mesma forma, uma certa quantidade de água pode se dissolver no ar a uma determinada temperatura. A porcentagem permitida em uma dada temperatura é chamada de umidade relativa. O ponto de saturação para adicionar água ao ar a uma determinada temperatura significa que a umidade relativa é de 100%.

Se a umidade relativa é muito alta e a temperatura diminui ou esfria, menos vapor de água pode ser dissolvido no ar, então a água se precipitará na forma de chuva. O ponto de orvalho é a temperatura na qual a chuva ocorrerá para uma dada umidade relativa.

Seu corpo esfria pela transpiração. Se a umidade e a temperatura estiverem altas, este líquido não se dissolverá facilmente no ar e você ficará suado e desconfortável. Se a temperatura estiver alta, mas a umidade estiver baixa, sua transpiração evaporará no ar e você não se sentirá tão desconfortável.

Gases de dissolução

Os gases são mais solúveis à medida que a pressão aumenta. Isso significa que o Dióxido de Carbono se dissolverá facilmente em água ou em uma solução de açúcar-água sob alta pressão. Uma vez que a pressão é liberada – por exemplo, quando você coloca o topo da sua garrafa de refrigerante – menos CO2 pode ser dissolvido no líquido, então suas bolhas carbonatadas aparecem.

Concentração das soluções

Outras características das soluções incluem como elas se separam, a condução da eletricidade e a concentração delas. A concentração de uma solução é a porcentagem de uma molécula em relação à outra. Quando as quantidades são iguais, a concentração é de 50%. Por lei, uma garrafa de bebida alcoólica deve indicar a concentração ou porcentagem da quantidade de álcool na água. Eles usam o termo prova, que é o dobro da porcentagem de concentração, de modo que a prova de 200 é o máximo. O licor com prova de 80 tem 40% de álcool.

Separação de soluções

Os métodos para separar as soluções incluem exceder o ponto de saturação, a evaporação e a ebulição.

Excedendo o ponto de saturação

O material se separará do solvente quando a solução estiver mais do que supersaturada. Assim, foi visto anteriormente com a redução da temperatura de uma solução salina para precipitar o excesso de sal.

Evaporação

Quando a água evapora de uma solução, a concentração do outro material torna-se maior até atingir o ponto de saturação, no qual se precipitará.

Destilação

A destilação está aquecendo uma solução de dois líquidos com diferentes pontos de ebulição. Quando você alcança o ponto de ebulição mais baixo de dois, o material mais volátil irá vaporizar primeiro, deixando o outro material. Alguns dos materiais menos voláteis também vaporizam, portanto você não obtém uma substância 100% pura. Um exemplo é ferver uma solução de álcool-água para vaporizar o álcool antes da água. O ponto de ebulição da água é de 100 ° C (212° F) e o do álcool é de 78,5 ° C (173° F). O vapor será mais rico em álcool. Destilações repetidas podem resultar em uma solução de álcool a 95%.

Ebulição

Ebulição de uma solução de um sólido dissolvido em um líquido pode resultar é o sólido precipitando para fora. Por exemplo, a ebulição da água em uma solução salina logo resultará na concentração de sal tão grande que o precipitará e se acomodará no fundo.

Eletrólitos

Algumas soluções de água conduzem eletricidade e são chamadas de eletrólitos. Este é geralmente o caso quando os átomos se quebram em íons, porque permite o livre movimento dos elétrons. Um exemplo comum disso é uma solução de água salgada.

Resumo de soluções químicas

Uma solução é o resultado da dissolução de uma substância em um solvente fluido, em que os materiais não reagem quimicamente e são moléculas polares ou não-polares. As moléculas ou íons da solução se misturam homogeneamente e não se separam por meios mecânicos. Em vez disso, alterar a temperatura geralmente os separa.

Dúvidas sobre os processos químicos? Deixem nos comentários suas perguntas para que possamos ajudar!

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