Solubilidade e Equilíbrio de Íons Complexos

Solubilidade

Porquê Dissolver alguns Sólidos na Água?

O açúcar que usamos para adoçar café ou chá é um sólido molecular, no qual as moléculas individuais são mantidas juntas por forças intermoleculares relativamente fracas. Quando o açúcar se dissolve na água, as ligações fracas entre as moléculas individuais de sacarose são quebradas, e estas moléculas C12H22O11 são libertadas em intosolução.

É necessária energia para quebrar as ligações entre as moléculas C12H22O11 em sacarose. Também é necessária energia para quebrar as ligações de hidrogénio na água que devem ser quebradas para inserir uma destas moléculas de sacarose na solução. O açúcar dissolve-se na água porque a energia é libertada quando as moléculas ligeiramente polares de sacarose formam ligações intermoleculares com as moléculas polares de água. As ligações fracas que se formam entre o soluto e o solvente compensam a energia necessária para perturbar a estrutura do soluto puro e do solvente. No caso do açúcar e da água, este processo funciona semeando que até 1800 gramas de sacarose podem dissolver-se num litro de água.

p>Sólidos iónicos (ou sais) contêm iões positivos e negativos, que são mantidos juntos pela forte força de atracção entre partículas com cargas opostas. Quando um destes sólidos se dissolve na água, os iões que formam o sólido são libertados em intosolução, onde se tornam associados às moléculas polares do solvente.

Podemos geralmente assumir que os sais se dissociam nos seus iões quando se dissolvem na água. Os compostos iónicos dissolvem-se na água se a energia emitida quando os iões interagem com as moléculas de água compensar a energia necessária para quebrar as ligações iónicas no sólido e a energia necessária para separar as moléculas de água de modo a que os iões possam serinseridos em solução.

Solubilidade Equilibria

Discussões de equilíbrios de solubilidade baseiam-se na seguinte hipótese: Quando os sólidos se dissolvem na água, dissociam-se para dar as partículas elementares das quais se formam. Assim, os sólidos dissolvem-se na água, sólidos moleculares dissociados para dar moléculas individuais

e os sólidos iónicos dissociam-se para dar soluções dos iões positivos e negativos teycontain.

Quando o sal é adicionado pela primeira vez, dissolve-se e dissocia-se rapidamente. A condutividade da solução aumenta, portanto, rapidamente no início.

As concentrações destes iões rapidamente se tornam suficientemente grandes para que a reacção inversa comece a competir com a reacção dianteira, o que leva a uma diminuição da taxa a que os iões Na+ e Cl- entram na solução.

Eventualmente, as concentrações de Na+ e Cl-ion tornam-se grandes – suficientemente grandes – para que a taxa a que ocorre a precipitação equilibre exactamente a taxa a que NaCldissolve. Quando isso acontece, não há alteração na concentração destes iões com o tempo e a reacção está em equilíbrio. Quando este sistema atinge o equilíbrio é uma solução calleda saturada, porque contém a concentração máxima de iões que pode existir em equilíbrio com o sal sólido. A quantidade de sal que deve ser adicionada ao volume dado de solvente para formar uma solução saturada chama-se solubilidade do sal.

Regras de solubilidade

Há uma série de padrões nos dados obtidos a partir da medição da solubilidade de sais diferentes. Estes padrões formam a base para as regras delineadas na tabela abaixo,que pode orientar as previsões sobre se um dado sal se dissolverá na água. Estas regras baseiam-se nas seguintes definições dos termos solúveis, insolúveis, e ligeiramente solúveis.

• Um sal é solúvel se se dissolver em água para dar uma solução com uma concentração de pelo menos 0,1 moles por litro à temperatura ambiente.
• Um sal é insolúvel se a concentração de uma solução aquosa for inferior a 0,001 M à temperatura ambiente.
• Sais ligeiramente solúveis dão soluções que caem entre estes extremos.

Regras de Solubilidade para Compostos Iónicos em Água