Coeficiente de solubilidade
O coeficiente de solubilidade (Cs) corresponde a quantidade necessária de soluto para saturar uma determinada quantidade de solvente em certas condições de temperatura e pressão.
Cada substância apresenta diferentes coeficientes de solubilidade para cada tipo de solvente.
A temperatura também pode afetar a solubilidade das substâncias. Para a maioria das substâncias, o aumento da temperatura também causa o aumento da solubilidade, com exceção dos gases.
Os gases apresentam diferentes coeficientes de solubilidade conforme as mudanças de pressão.
Exemplo
O coeficiente de solubilidade pode ser demostrado experimentalmente. Considere o seguinte exemplo:
Se você adiciona uma colher de açúcar em um copo com água, inicialmente o açúcar desaparece e a água torna-se doce.
Porém, se mais açúcar for adicionado, chegará em um ponto que ele começará a se acumular no fundo do copo.
Nesse momento, a água atingiu o seu limite de solubilidade. Qualquer quantidade de açúcar que for adicionada se acumulará no fundo, pois o coeficiente de solubilidade foi atingido.
Saiba mais sobre Solubilidade.
Como calcular o 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
Leia sobre Soluto e Solvente.
Classificação das soluções
A partir do coeficiente de solubilidade, as soluções podem ser classificadas em:
Solução insaturada
Uma solução é considerada insaturada quando a quantidade de soluto é menor que Cs.
Nesse caso, mais soluto ainda pode ser adicionado a solução para ser dissolvido.
Solução saturada
A solução é saturada quando a quantidade de soluto é exatamente a mesma do Cs. É o limite de saturação.
Por exemplo, o coeficiente de solubilidade do NaCl é de 36 g em 100 g de água a uma temperatura de 20 º C.
Isso quer dizer que essa quantidade torna a solução saturada. Caso sejam adicionadas 37 g de NaCl em 100 g de água em um copo, 1 g de NaCl não será dissolvido e se acumulará no fundo do recipiente.
O soluto que sobra no fundo do recipiente é chamado de precipitado, corpo de fundo ou corpo de chão.
Essa solução passa a ser chamada de saturada com corpo de fundo.
Solução supersaturada
A solução supersaturada ocorre quando a quantidade do soluto é maior que o Cs.
É um tipo de solução difícil de ser obtida e bastante instável.
Saiba mais:
Exercício Resolvido
Considere a seguinte situação:
O coeficiente de solubilidade de um soluto é de 60 g / 100 g de água (80º C). Como determinar a massa de soluto necessária para saturar 80 g de água, nessa condição de temperatura?
Para resolver essa questão você deve utilizar a seguinte fórmula, visto que foi fornecido o coeficiente de solubilidade.
Cs = 100 . m1/m2
Assim, para descobrir a massa de soluto necessária para saturar 80 g de água, temos:
60 = 100 . m1 / 80
m1 = 48 g
Exercícios
1. (PUC/SP - 2006) Dados:
Solubilidade do BaSO = 1,0 x 10-5 mol.L-1
Solubilidade do CaSO = 5,0 x 10-3 mol.L-1
Solubilidade do MgCO = 1,0 x 10-3 mol.L-1
Solubilidade do Mg(OH) = 5,0 x 10-4 mol.L-1
Solubilidade do NaC = 6,5 mol.L-1
Foram realizados 4 experimentos independentes, sendo misturados volumes iguais de soluções aquosas dos compostos indicados nas concentrações especificadas a seguir.
Experimento 1: BaCl2(aq) 1,0x10-3 mol.L-1 e Na2SO4 (aq) 1,0x10-3 mol.L-1
Experimento 2: CaCl2 (aq) 6,0x10-3 mol.L-1 e Na2SO4 (aq) 1,0x10-2 mol.L-1
Experimento 3: MgCl2(aq) 1,0x10-2 mol.L-1 e Na2CO3 (aq) 1,0x10-3 mol.L-1
Experimento 4: MgCl2(aq) 8,0x10-4 mol.L-1 e NaOH (aq) 1,0x10-4 mol.L-1
Houve formação de precipitado:
a) somente nos experimentos 1 e 3.
b) somente nos experimentos 2 e 4.
c) somente nos experimentos 1 e 4.
d) somente nos experimentos 1, 2 e 3.
e) em todos os experimentos.
2.(UFRS) Quais são as soluções aquosas contendo uma única substância dissolvida que podem apresentar corpo de fundo dessa substância?
a) saturadas e supersaturadas.
b) somente as saturadas.
c) insaturadas diluídas.
d) somente as supersaturadas.
e) insaturadas concentradas.
MAGALHÃES, Lana. Coeficiente de solubilidade. Toda Matéria, [s.d.]. Disponível em: https://www.todamateria.com.br/coeficiente-de-solubilidade/. Acesso em: