O que é o coeficiente da solubilidade?

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O coeficiente de solubilidade é a quantidade de soluto necessária para saturar o solvente, numa determinada temperatura e pressão.

Em relação à solução, deve-se ter em mente que quanto maior a quantidade de soluto, mais concentrada será a solução. Além disso, cada substância é saturada numa determinada quantidade de solvente.

As soluções saturadas também podem ser com precipitado, quando sua quantidade de soluto é maior em relação a seu coeficiente de solubilidade, e supersaturadas, quando a quantidade de soluto é maior em relação ao coeficiente de solubilidade, porém, algum fator externo, como o aquecimento, pode dissolver o excesso. Uma determinada substância pode ter diferentes solubilidades em temperaturas diferentes.

O que é o coeficiente da solubilidade?

O coeficiente de solubilidade é útil quando se analisa que haverá excesso de soluto quando suas moléculas não conseguirem mais realizar ligações, já que não haverá moléculas de solvente suficientes para a interação com as moléculas de soluto. Há, também, uma diferença de solubilidade do mesmo soluto em diferentes solventes.

A fórmula para o cálculo do coeficiente de solubilidade é: m1/Cs = m2/100

Exemplo: A 50 °C é possível dissolver no máximo 80g  de Ba(NO3)2 em 100g de água. Logo, este é o coeficiente de solubilidade desse sal, nessa temperatura.

Cs=80g/100g de H2O.

A maior parte das substâncias tem sua solubilidade aumentada com o aumento de temperatura. Os gases, porém, tem sua solubilidade diminuída.

O que é o coeficiente da solubilidade?

Na figura acima, tem-se que a substância mais solúvel a 20º C é o AgNO3. a solubilidade do NaNO3 a 40ºC é 100g/100g de H2O.

Além disso, a solução do exercício abaixo demonstra o cálculo do coeficiente de solubilidade:

A solubilidade de um sal varia linearmente com a temperatura. A 30º C, 30g desse sal formam com água, 180g de uma solução saturada. Tal solução, quando aquecida a 70ºC, exige o acréscimo de mais 45g do sal para manter a saturação. Calcule o Cs do sal:

  • a) a 30º C
  • b) a 70º C
  • c) a 50º C

Admita 100g como quantidade padrão de água.

Resolução:

a) 30ºC

Se há 30g de sal e 180g de solução, tem-se 150g de água.

150g de água---- 30g de sal

100g de agua ---- x

150x = 3000

x = 20g de sal

Cs do sal a 30ºC = 20g/100mL

b)

70ºC

30g + 45g = 75g de sal e 150g de água

150g de agua ----- 75g de sal

100g de agua ----- x

150x = 7500

x = 50g de sal

Cs do sal a 70ºC = 50g/100mL

c)

30ºC ---- 20g

50ºC ----- x

30x = 1000

x = 33,3g/100mL

Respostas:

a) Cs a 30ºC = 20g/100mL

b) Cs a 70ºC = 50g/100mL

c) Cs a 50ºC = 33,3g/100mL

Assim, tem-se acima o cálculo do coeficiente de solubilidade de um sal em três temperaturas diferentes. Nota-se que o resultado final também se altera.

Leia também:

  • Saturação de Soluções

Fontes:
CRUZ, Roque. Experimentos de química. São Paulo: Livraria da Física. 2004.

Coeficiente de solubilidade. Disponível em <http://www.4shared.com/get/108951227/8f460a6/coeficiente_de_solubilidade.html>. Acesso em 03 mar. 2010.

Resolução do problema. Disponível em <http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090426102354AASm3T9>. Acesso em Acesso em 03 mar. 2010.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/fisico-quimica/coeficiente-de-solubilidade/

Solubilidade é a propriedade física das substâncias de se dissolverem, ou não, em um determinado líquido.

Denomina-se soluto, os compostos químicos que se dissolvem em outra substância. O solvente é a substância na qual o soluto será dissolvido para formação de um novo produto.

A dissolução química é o processo de dispersão do soluto em um solvente, dando a origem a uma solução ou mistura homogênea.

Os solutos podem ser classificados em:

  • Solúvel: são os solutos que se dissolvem no solvente.
  • Pouco solúvel: são os solutos que apresentam dificuldade de se dissolver no solvente.
  • Insolúvel: são os solutos que não se dissolvem no solvente.

Um princípio comum em solubilidade é: “semelhante dissolve semelhante”. Isso quer dizer que um soluto polar tende a se dissolver em um solvente polar. O mesmo é verdadeiro para substâncias apolares.

Veja alguns exemplos:

  • Os hidrocarbonetos, compostos presentes na gasolina, são apolares e apresentam pouca solubilidade em água, que é polar.
  • Os álcoois, como o etanol e o metanol, são polares devido à presença do oxigênio na cadeia carbônica e, por isso, são solúveis em água.
  • Os sais apresentam solubilidade diferenciada. Eles podem ser classificados em: sal solúvel e sal praticamente insolúvel.

Coeficiente de Solubilidade

O coeficiente de solubilidade (Cs) determina a capacidade máxima do soluto que se dissolve em uma determinada quantidade de solvente. Isso, conforme as condições de temperatura.

Em resumo, o coeficiente de solubilidade é a quantidade de soluto necessária para saturar uma quantidade padrão de solvente a uma determinada condição.

Por exemplo, considere a seguinte situação:

Em um copo de água com sal (NaCl), inicialmente, o sal desaparece na água.

Entretanto, se for adicionado mais sal, em determinado momento ele começará a se acumular no fundo do copo.

Isso acontece porque a água, que é o solvente, atingiu o seu limite de solubilidade e a quantidade máxima de concentração. A isso também chamamos de ponto de saturação.

O soluto que resta no fundo do recipiente e que não se dissolve é chamado de corpo de fundo ou precipitado.

Em relação ao ponto de saturação, as soluções classificam-se em três tipos:

  • Solução insaturada: quando a quantidade de soluto é menor que Cs.
  • Solução saturada: quando a quantidade de soluto é exatamente a mesma do Cs. É o limite de saturação.
  • Solução supersaturada: quando a quantidade do soluto é maior que o Cs.

Produto de Solubilidade

Como vimos, a solubilidade representa a quantidade de soluto dissolvida em uma solução. O produto de solubilidade (Kps) é uma constante de equilíbrio diretamente relacionada com a solubilidade.

O seu cálculo permite determinar se uma solução é saturada, insaturada ou saturada com precipitado. Esse cálculo está relacionado com o equilíbrio de dissolução e a concentração de íons na solução.

Isso porque o produto da solubilidade refere-se ao equilíbrio de dissolução de substâncias iônicas.

Entenda mais sobre Soluto e Solvente.

Curva de Solubilidade

A capacidade de solubilidade química de uma substância submetida à alteração de temperatura não é linear. A variação da capacidade de solubilidade, em função da temperatura, é conhecida por curva de solubilidade.

A maioria das substâncias sólidas têm o seu coeficiente de solubilidade aumentado com o aumento da temperatura. Assim, a solubilidade de cada material ocorre de maneira proporcional, conforme a temperatura.

Cada substância possui uma curva de solubilidade própria para um determinado solvente.

A variação de solubilidade é considerada linear quando não está sob influência da temperatura. Para conhecer a variação é preciso observar a curva de solubilidade.

O que é o coeficiente da solubilidade?

Curva de Solubilidade

No gráfico, a curva de solubilidade demonstra que a solução é:

  • Saturada: quando o ponto está sobre a curva de solubilidade.
  • Insaturada: quando o ponto está abaixo da curva de solubilidade.
  • Saturada homogênea: quando o ponto está acima da curva de solubilidade.

Leia também sobre Concentração de Soluções.

Fórmula do Coeficiente de Solubilidade

A fórmula para calcular o coeficiente de solubilidade é:

Cs = 100 . m1/m2

onde:

Cs:coeficiente de solubilidade
m1: massa do soluto
m2: massa do solvente

Quer saber mais? Leia Soluções Químicas e Diluição de Soluções.

Exercícios

1. (Fuvest-SP) Um químico leu a seguinte instrução num procedimento descrito no seu guia de laboratório:
"Dissolva 5,0 g de Cloreto em 100 mL de água, à temperatura ambiente..." .

Dentre as substâncias abaixo, qual é a citada no texto?

a) Cl2.
b) CCl4.
c) NaClO.
d) NH4Cl.
e) AgCl.

2. (UFRGS-RS) Um determinado sal apresenta solubilidade em água igual a 135g/L, a 25°C. Dissolvendo-se, completamente, 150 g desse sal em um litro de água, a 40°C, e resfriando-se lentamente o sistema até 25°C, obtém-se um sistema homogêneo cuja solução será:

a) diluída.
b) concentrada.
c) insaturada.
d) saturada.
e) supersaturada.

Ver Resposta

e) supersaturada.

3. (Mackenzie-SP) Um exemplo típico de solução supersaturada é:

a) água mineral.
b) soro caseiro.
c) refrigerante em recipiente fechado.
d) álcool 46° GL.
e) vinagre.

Ver Resposta

c) refrigerante em recipiente fechado.

4. (PUC-RJ) Observe a figura abaixo, que representa a solubilidade, em g por 100 g de H2O, de 3 sais inorgânicos numa determinada faixa de temperatura:

O que é o coeficiente da solubilidade?

Assinale a afirmação correta:
a) A solubilidade dos 3 sais aumenta com a temperatura.
b) O aumento de temperatura favorece a solubilização do Li2SO4.
c) A solubilidade do KI é maior que as solubilidades dos demais sais, na faixa de temperatura representada.
d) A solubilidade do NaCl varia com a temperatura.
e) A solubilidade de 2 sais diminui com a temperatura.

Ver Resposta

c) A solubilidade do KI é maior que as solubilidades dos demais sais, na faixa de temperatura representada.

Confira questões com resolução comentada em exercícos sobre soluções.

O que é o coeficiente da solubilidade?

Licenciada em Ciências Biológicas (2010) e Mestre em Biotecnologia e Recursos Naturais pela Universidade do Estado do Amazonas/UEA (2015). Doutoranda em Biodiversidade e Biotecnologia pela UEA.

O que vem a ser o coeficiente de solubilidade?

“O coeficiente de solubilidade é a máxima quantidade de soluto que se solubiliza em uma dada quantidade de solvente, a uma dada temperatura.” O coeficiente de solubilidade do sal na água, por exemplo, é igual a 36 g de NaCl/ 100 g de água a 20ºC.

Como se calcula o coeficiente de solubilidade?

Para determinar a solubilidade do soluto, devemos escolher uma temperatura, tracejar até a curva de saturação (que indica a quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida em uma massa fixa de solvente) e, em seguida, tracejar até o eixo y.

O que é solubilidade Cite um exemplo?

O que é Solubilidade: Por exemplo, quando se mistura uma quantidade de sal (soluto) com a água (solvente), a solução será formada a partir da mistura entre esses dois componentes.

Como calcular o Cs?

Exemplo: A 50 °C é possível dissolver no máximo 80g de Ba(NO3)2 em 100g de água. Logo, este é o coeficiente de solubilidade desse sal, nessa temperatura. Cs=80g/100g de H2O.