11.9: Resumo

11.1 O processo de dissolução

Uma solução se forma quando duas ou mais substâncias se combinam fisicamente para produzir uma mistura homogênea no nível molecular. O solvente é o componente mais concentrado e determina o estado físico da solução. Os solutos são os outros componentes normalmente presentes em concentrações menores que as do solvente. As soluções podem se formar endotermicamente ou exotérmicamente, dependendo das magnitudes relativas das forças de atração intermoleculares do soluto e do solvente. As soluções ideais se formam sem nenhuma mudança significativa na energia.

11.2 Eletrólitos

As substâncias que se dissolvem na água para produzir íons são chamadas de eletrólitos. Os eletrólitos podem ser compostos covalentes que reagem quimicamente com a água para produzir íons (por exemplo, ácidos e bases), ou podem ser compostos iônicos que se dissociam para produzir seus cátions e ânions constituintes, quando dissolvidos. A dissolução de um composto iônico é facilitada pelas atrações de dipolo iônico entre os íons do composto e as moléculas polares de água. Substâncias iônicas solúveis e ácidos fortes ionizam completamente e são eletrólitos fortes, enquanto ácidos e bases fracos ionizam em apenas uma pequena extensão e são eletrólitos fracos. Não eletrólitos são substâncias que não produzem íons quando dissolvidas em água.

11.3 Solubilidade

A extensão em que uma substância se dissolverá em outra é determinada por vários fatores, incluindo os tipos e as forças relativas das forças de atração intermoleculares que podem existir entre os átomos, íons ou moléculas das substâncias. Essa tendência de se dissolver é quantificada como a solubilidade de uma substância, sua concentração máxima em uma solução em equilíbrio sob condições especificadas. Uma solução saturada contém soluto em uma concentração igual à sua solubilidade. Uma solução supersaturada é aquela em que a concentração de um soluto excede sua solubilidade — uma condição de não equilíbrio (instável) que resultará em precipitação de soluto quando a solução for perturbada adequadamente. Líquidos miscíveis são solúveis em todas as proporções e líquidos imiscíveis apresentam solubilidade mútua muito baixa. As solubilidades dos solutos gasosos diminuem com o aumento da temperatura, enquanto as da maioria, mas não de todos, os solutos sólidos aumentam com a temperatura. A concentração de um soluto gasoso em uma solução é proporcional à pressão parcial do gás ao qual a solução está exposta, uma relação conhecida como lei de Henry.

11.4 Propriedades coligativas

As propriedades de uma solução que dependem apenas da concentração de partículas de soluto são chamadas de propriedades coligativas. Eles incluem mudanças na pressão de vapor, no ponto de ebulição e no ponto de congelamento do solvente na solução. As magnitudes dessas propriedades dependem apenas da concentração total de partículas de soluto na solução, não do tipo de partículas. A concentração total de partículas de soluto em uma solução também determina sua pressão osmótica. Essa é a pressão que deve ser aplicada à solução para evitar a difusão de moléculas de solvente puro através de uma membrana semipermeável na solução. Os compostos iônicos podem não se dissociar completamente em solução devido aos efeitos da atividade; nesse caso, os efeitos coligativos observados podem ser menores do que o previsto.

1.5 Colóides

Os coloides são misturas nas quais uma ou mais substâncias são dispersas como partículas sólidas relativamente grandes ou gotículas líquidas em um meio sólido, líquido ou gasoso. As partículas de um colóide permanecem dispersas e não se depositam devido à gravidade, e geralmente são carregadas eletricamente. Os colóides são difundidos na natureza e estão envolvidos em muitas aplicações tecnológicas.