As Soluções e Dispersões

Soluções e Dispersões

Em termos gerais, utilizamos as soluções e dispersões o tempo todo. No entanto, nunca paramos para pensar se determinada ação é considerada como solução ou como dispersão. Podemos dizer que as soluções são misturas homogêneas que acontecem a partir de duas ou mais substâncias. Ou seja, no processo de solução, não é possível ver os fragmentos dispersos nem com a utilização de um microscópio.

Já a dispersão é considerada como um sistema no qual uma determinada substância está difundida, como se fosse uma partícula pequena, em outra substância. O primeiro conteúdo é conhecido como fase dispersa ou simplesmente disperso e o segundo conteúdo é tido como fase de dispersão ou somente dispersante. Portanto, podemos conceituar as dispersões como princípios em que certo soluto caracterizado como sólido, espalha-se uniformemente pela mistura inteira.

Classificação geral das dispersões

Podemos dizer, de maneira generalizada, que a classificação das dispersões é realizada conforme o tamanho médio das partículas dispersos. Logo, podemos dividi-las em: dispersões coloidais ou coloides, soluções verdadeiras e suspensões.

Tipo de dispersão	Tamanho médio das partículas dispersas
Soluções verdadeiras	Entre 0 e 1nm (nanômetro)
Coloides	Entre 1 e 1000nm (nanômetro)
Suspensões	Acima de 1000nm (nanômetro)

Dispersões coloidais ou coloides: nesse processo em questão, sabemos que as partículas dispersas têm um formato considerado médio, que varia entre um e 1000 nm. Os seus fragmentos não podem ser sedimentados, no entanto são responsáveis por possibilitar que a luz seja dispersa no momento em que as suas partículas atravessarem sobre ela, ocasionando o chamado Efeito Tyndall. Ainda, é possível classificar os coloides de muitas maneiras, dependendo da forma do seu fragmento coloidal e do seu meio dispergente.

Na grande maioria das vezes, os coloides podem ser confundidos com as soluções, uma vez que a olho nu possuem um aspecto homogêneo. Entretanto, na condição microscópica, as suas propriedades são consideradas distintas. Além do mais, em contraponto com as soluções, as dispersões coloidais têm a capacidade de serem separadas por membranas semipermeáveis ou por centrífugas. A única exceção é a filtração, em que não há a possibilidade.

Soluções verdadeiras: são soluções que possuem característica homogênea, mesmo que seja observada por meio de um microscópio. Nesse processo, não se pode separar o soluto do solvente através de nenhum tipo de membrana semipermeável, de filtração ou mesmo com a utilização de uma ultracentrífuga. Isso se deve pelo fato de as suas partículas dispersas possuem um diâmetro inferior a 1 nm e não se sedimentarem com o passar do tempo. São consideradas como soluções verdadeiras as soluções químicas utilizadas nos laboratórios, uma vez que os fragmentos dispersos podem ser classificados como pequenas moléculas, átomos ou íons.

Suspensões: avaliadas como misturas heterogêneas. Isso ocorre porque os seus fragmentos dispersos possuem um tamanho médio superior a 1000 nm e, dessa forma, são vistos a olho nu, podem ser separadas por meio da filtração e são sedimentadas de maneira bastante rápida. Podemos classificar como suspensão o café em pó, já que ele que fica pendente na água, mesmo sendo aquecido posteriormente. Daí a necessidade de filtrá-lo.

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.

Para preparar uma solução, é importante conhecer o coeficiente de solubilidade do solvente para o soluto. Por exemplo, se desejamos preparar uma solução que apresente cloreto de sódio e água, devemos saber que o coeficiente de solubilidade da água a 20 °C é de: 36 gramas de NaCl/ 100 gramas de água.

O coeficiente de solubilidade acima indica que, se tivermos 100 gramas de água a 20 °C, ela conseguirá dissolver, no máximo, 36 gramas de NaCl. Isso quer dizer que, se adicionarmos 37 gramas de NaCl a 100 gramas de água a 20 °C, 36 gramas dissolveram e 1 grama de NaCl não se dissolverá. Por isso, a solução deverá ser preparada com apenas 36 gramas de NaCl.

Ao conhecer o coeficiente de solubilidade do solvente em relação a um determinado soluto, podemos evitar perdas ou desperdício de material. Além disso, podemos ainda saber exatamente o tipo de solução que estamos preparando.

Classificação

Em relação ao coeficiente de solubilidade, as soluções podem ser classificadas em três tipos:

Solução insaturada: quando a quantidade de soluto é menor que Cs, ou seja, solução que foi preparada com adição de uma quantidade de soluto inferior ao especificado no coeficiente de solubilidade. Por exemplo, de acordo com o coeficiente de solubilidade do NaCl indicado anteriormente, se adicionarmos 20 gramas de NaCl em 100 gramas de água a 20 °C, estaremos preparando uma solução insaturada porque o máximo que 100 gramas de água dissolvem são 36 gramas de NaCl.

Em relação às soluções insaturadas, é necessário fazer duas considerações importantes:

• Quando a quantidade de soluto dissolvida em uma solução insaturada está próxima do limite descrito pelo coeficiente de solubilidade, dizemos que a solução é concentrada. Por exemplo: utilizando o coeficiente de solubilidade do NaCl indicado anteriormente, se adicionarmos 30 gramas de NaCl em 100 gramas de água a 20 °C, estaremos preparando uma solução concentrada.

• Quando a quantidade de soluto dissolvida em uma solução insaturada está distante do limite descrito pelo coeficiente de solubilidade (muito solvente e pouco soluto), dizemos que a solução é diluída. Por exemplo, utilizando o coeficiente de solubilidade do NaCl indicado anteriormente, se adicionarmos 10 gramas de NaCl em 100 gramas de água a 20 °C, estaremos preparando uma solução diluída.

Solução saturada: quando a quantidade de soluto é exatamente a mesma do Cs, é o limite de saturação, ou seja, solução que foi preparada com a adição de exatamente o máximo de soluto que o solvente consegue dissolver. Por exemplo, se adicionarmos 36 gramas de NaCl em 100 gramas de água a 20 °C, estaremos preparando uma solução saturada pelo fato de ser o máximo que o solvente consegue dissolver nessa temperatura.