Química

Curvas de solubilidade

O aumento da temperatura influencia na solubilidade dos solutos em determinada quantidade de solvente.

Por exemplo, se colocarmos certa quantidade de açúcar na água e parte dele não se dissolver, teremos uma solução saturada com corpo de fundo. No entanto, se levarmos essa solução para o aquecimento, veremos que o corpo de fundo irá se dissolver. Isso significa que a solubilidade do açúcar é aumentada com a elevação da temperatura.

Para a maioria das substâncias, um aumento da temperatura provoca um aumento na solubilidade. Abaixo temos uma tabela que relaciona a solubilidade do cloreto de amônio (NH₄Cl) em 100 g de água em diferentes temperaturas:

Essa tabela nos mostra a máxima quantidade possível de soluto que se pode dissolver, ou seja, o seu coeficiente de solubilidade, em 100 g de água, a cada uma dessas temperaturas. A 20ºC a quantidade máxima de NH₄Cl que se dissolve em 100 g de água é 37,2 g, originando uma solução saturada.

Note que com o aumento da temperatura, a massa de NH₄Cl que se dissolve também aumenta. Assim, esses dados podem ser transpostos para um gráfico que mostra a curva de solubilidade do NH₄Cl:

A curva ascendente mostra que a solubilidade realmente aumenta com a elevação da temperatura.

Entretanto, existem casos em que a solubilidade do soluto diminui com o aumento da temperatura. Como ocorre com Na₂SO₄, mostrado no gráfico abaixo, cuja curva de solubilidade é descendente.

Outro caso que pode ser também visto no gráfico, é o do cloreto de sódio (NaCl – sal de cozinha). A elevação da temperatura praticamente não altera a sua solubilidade.

Observe agora o Na₂SO₄: ele se torna mais solúvel com o aumento da temperatura até certo ponto, a partir do qual a solubilidade começa a diminuir.

Agora, um caso especial que não se pode deixar de mencionar ocorre quanto à solubilidade de sais hidratados, ou seja, sais que contêm na sua constituição um determinado número de moléculas de água agregadas. Um exemplo representado no gráfico acima é o do cloreto de cálcio hexa-hidratado (CaCl₂ . 6 H₂O). Nesse caso, na medida em que se aumenta a temperatura e esse sal vai se dissolvendo na água, ele vai sofrendo uma alteração no número de moléculas de água de cristalização, o que faz com que haja alterações na sua solubilidade. No gráfico, podemos observar isso por meio de inflexões na sua curva de solubilidade.

Isso tudo nos mostra que substâncias diferentes apresentam curvas de solubilidade diferentes.


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INDICADORES ÁCIDO-BASE E pH

Os indicadores ácido-base são substâncias orgânicas que ao entrar em contato com um ácido ficam com uma cor e ao entrar em contato com uma base ficam com outra cor. Assim, para saber se uma substância é ácido ou base, podemos utilizar um indicador orgânico para identificar a função química.
São exemplos de indicadores ácido-base: fenolftaleína, alaranjado de metila, papel tornassol, azul de bromotimol.
Alguns indicadores naturais também podem ser utilizados, como o repolho roxo e a flor hortência e o hibisco.

Veja a coloração que os principais indicadores podem adquirir ao entrar em contato com um ácido ou uma base:

INDICADOR	ÁCIDO	BASE	NEUTRO
FENOLFTALEÍNA	INCOLOR	ROSA	INCOLOR
TORNASSOL	ROSA	AZUL	-

Para os outros indicadores:
- Repolho roxo, em meio aquoso, fica vermelho em contato com ácido, verde em contato com base e vermelho quando neutro.
- Alaranjado de metila fica vermelho em contato com ácido, amarelo-laranja em base e quando neutro;
- O azul de bromotimol fica amarelo em ácido, e azul em base e quando neutro;
- A flor hortência fica azul em meio ácido e rosa em base;
- O hibisco ou mimo-de-vênus, que possui a cor rosa, fica vermelho-alaranjado em contato com ácido e verde em meio básico.

Alguns indicadores ácido-base são tão eficientes que indicam até mesmo o grau de acidez ou alcalinidade (basicidade) das substâncias. Este grau é chamado do pH (produto hidrogeniônico) que mede a quantidade do cátion H+ das soluções.
Existe uma escala de acidez e alcalinidade que vai de zero a quatorze. O maior número indica solução básica (alcalina) e o menor número indica uma solução ácida. Se o valor de pH for sete, ou seja, a metade, então a solução não é nem ácida e nem básica, ela é neutra.
Quanto mais a solução se aproxima de zero, mais ácida ela é. Quanto mais a solução se aproxima do quatorze, mais básica ela é.

Escala de pH

|_______________|_______________|
0                             7                           14
ácido         neutro         base

Na prática, o pH pode ser medido com indicadores ácido-base e também através de aparelhos que medem a condutividade elétrica das soluções.
Os indicadores mudam de cor em diferentes valores de pH. Para essa mudança de cor damos o nome deviragem e para o valor do pH damos o nome de ponto de viragem.

Veja alguns exemplos diários de valores de pH:

CARÁTER ALCALINO	PRODUTO
14	Solução de soda cáustica (NaOH)
13
12	Água de cal
11
10	Creme dental alcalino
9
8	Solução aquosa de NaHCO3
CARÁTER NEUTRO
7	Água pura
CARÁTER ÁCIDO
6	Água da torneira, água da chuva
5	Refrigerantes
4	Chuva ácida
3	Vinagre
2	Suco de limão
1	Suco gástrico (HCl)
0	Solução aquosa de HCl