Uma das primeiras experiências científicas de que me lembro foi adicionar sal a um copo de água e esperar ansiosamente que se dissolvesse. Embora eu estivesse animado ao ver o sal desaparecer, eu definitivamente não entendia as complexidades da solubilidade. Felizmente, a solubilidade segue uma lista de regras que nos ajuda a determinar o quão solúvel é uma substância, como a probabilidade de o sal se dissolver naquela água (prévia – é muito provável). Veremos o que é solubilidade, como funciona e a lista completa de regras de solubilidade para ajudá-lo a determinar a solubilidade das substâncias.

O que é solubilidade?

Solubilidade é a capacidade de uma substância se dissolver . A substância que é dissolvida é chamada de soluto, e a substância na qual ela está se dissolvendo é chamada de solvente. A substância resultante é chamada de solução. Geralmente, o soluto é um sólido e o solvente é um líquido, como nosso exemplo de sal em água acima. No entanto, os solutos podem estar em qualquer estado: gasoso, líquido ou sólido. Por exemplo, uma bebida carbonatada é uma solução onde o soluto é um gás e o solvente é um líquido.

Um soluto é considerado insolúvel quando não consegue se dissolver em uma proporção superior a 10.000:1. Embora muitos compostos sejam parcial ou principalmente insolúveis, não existe substância que seja completamente insolúvel em água , o que significa que ele não pode se dissolver. Você verá nas regras de solubilidade que muitos compostos rotulados como insolúveis têm exceções, como os carbonatos. Em parte, é por isso que é importante seguir de perto as regras de solubilidade.

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Quando você está trabalhando em equações químicas ou construindo uma hipótese, as regras de solubilidade são úteis para prever os estados finais das substâncias envolvidas. Você será capaz de prever com precisão quais combinações levarão a quais resultados.

As regras de solubilidade são apenas para a capacidade dos sólidos iônicos de se dissolverem em água. Embora possamos calcular a solubilidade medindo cada substância e seguindo uma equação, as regras de solubilidade nos permitem determinar a solubilidade de uma substância antes de tentar criá-la.

Regras de Solubilidade

É muito importante que as regras desta lista sejam seguidas em ordem, porque se uma regra parece contradizer outra regra, a regra que vem primeiro é aquela que você segue . As substâncias nesta lista são indicadas pelos seus nomes elementares. Fazer referência à tabela periódica abaixo o ajudará a trabalhar com os nomes e grupos dos elementos.

1. Os sais contendo elementos do Grupo I (Li+, Na+, K+, Cs+, Rb+) são solúveis. Existem poucas exceções a esta regra. Os sais contendo o íon amônio (NH4+) também são solúveis.

2. Os sais contendo íon nitrato (NO3-) são geralmente solúveis.

3. Os sais contendo Cl -, Br - ou I - são geralmente solúveis. Exceções importantes a esta regra são os sais haleto de Ag+, Pb2+ e (Hg2)2+. Assim, AgCl, PbBr2 e Hg2Cl2 são insolúveis.

4. A maioria dos sais de prata são insolúveis. AgNO3 e Ag(C2H3O2) são sais solúveis comuns de prata; praticamente todos os outros são insolúveis.

5. A maioria dos sais de sulfato são solúveis. Exceções importantes a esta regra incluem CaSO4, BaSO4, PbSO4, Ag2SO4 e SrSO4.

6. A maioria dos sais de hidróxido são apenas ligeiramente solúveis. Os sais hidróxidos dos elementos do Grupo I são solúveis. Os sais hidróxidos dos elementos do Grupo II (Ca, Sr e Ba) são ligeiramente solúveis. Os sais hidróxidos de metais de transição e Al3+ são insolúveis. Assim, Fe(OH)3, Al(OH)3, Co(OH)2 não são solúveis.

7. A maioria dos sulfetos de metais de transição são altamente insolúveis, incluindo CdS, FeS, ZnS e Ag2S. Sulfetos de arsênico, antimônio, bismuto e chumbo também são insolúveis.

8. Os carbonatos são frequentemente insolúveis. Os carbonatos do Grupo II (CaCO3, SrCO3 e BaCO​3) são insolúveis, assim como o FeCO3 e o PbCO3.

9. Os cromatos são frequentemente insolúveis. Exemplos incluem PbCrO4 e BaCrO4.

10. Fosfatos como Ca3(PO4)2 e Ag3PO4 são frequentemente insolúveis.

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11. Fluoretos como BaF2, MgF2 e PbF2 são frequentemente insolúveis.

Exemplos de perguntas

1. Selecione os compostos que são sempre Solúvel em água

a. BaSO4

b. HG2 I2

c. Nas Olimpíadas

d. Na2SO3

em. AgClO3

f. Cr Cl3

g. Fe PO4

2. Rotule cada um dos itens a seguir como solúvel ou insolúvel

a. Li OH

b. Hg SO4

c. Pb Br2

d. Tb2 S

e. Em I2

f. H3AsO4

g. Nem Cro4

3. Qual (se houver) prata é solúvel: Cloreto de prata AgCl , fosfato de prata, Ag3 PO4 , ou fluoreto de prata, AgF ?

Respostas

1. Selecione os compostos que são sempre solúvel em água (negrito está correto)

a. BaSO4 (ver regra 5)

b. HG2I2 (ver regra 3)

c. Isso, ah (ver regra 1)

d. Na2SO3 (ver regra 1)

e . Em ClO3 (ver regra 3)

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f. CrCl3 (ver regra 3)

g. Fe PO4 (ver regra 6)

Observação: Letra e é um exemplo de uso da ordem das regras para determinar a solubilidade. A regra 4 diz que as pratas (Ag) são frequentemente insolúveis, mas a regra 3 diz que os cloratos (Cl) são solúveis. Como Ag ClO3 é um clorato de prata e a regra 3 vem antes da regra 4, ela a substitui. Este composto é solúvel.

2. Rotule cada um dos seguintes como solúvel ou insolúvel

a. Li OH solúvel - regra 1

b. Fe(OH)2 insolúvel - regra 7

c. Pb Br2 insolúvel – regra 2

é. Rb2 SO3 solúvel - regra 1

e. Em I2 solúvel – regra 3

f. H3AsO4 insolúvel - regra 10

g. Nem CRo4 insolúvel - regra 8

3. Qual (se houver) prata é solúvel: Cloreto de prata AgCl, fosfato de prata, Ag3 PO4 , ou fluoreto de prata, AgF ?

Nenhuma das pratas acima é solúvel. Na regra nº 4, afirma que os sais de prata (Ag) são
insolúvel, com nitrato de prata, AgNO3, como exceção.

Como funciona a solubilidade

Como podemos ver nas nossas regras de solubilidade, algumas substâncias são muito solúveis, enquanto outras são insolúveis ou têm baixa solubilidade. Vamos dar uma olhada em como funciona a solubilidade para entender melhor as regras de solubilidade.

Fatores que afetam a solubilidade

Se uma substância é solúvel ou não, e em que grau, depende de vários fatores. Os solutos normalmente se dissolvem melhor em solventes que possuem maiores semelhanças moleculares. A polaridade é um fator importante na solubilidade de uma substância. Moléculas onde uma extremidade está carregada negativamente e a outra positivamente são consideradas polares, o que significa que possuem pólos elétricos. Se uma molécula não possui essa composição iônica, ela é considerada apolar.

Geralmente, os solutos são solúveis em solventes que são mais semelhantes a eles molecularmente. Os solutos polares se dissolverão melhor em solventes polares, e os solutos apolares se dissolverão melhor em solventes não polares. Por exemplo, o açúcar é um soluto polar e é muito bem absorvido pela água. No entanto, o açúcar teria baixa solubilidade em um líquido apolar como o óleo vegetal. Em geral, os solutos também serão mais solúveis se as moléculas do soluto forem menores que as do solvente.

Outros fatores que afetam a solubilidade são pressão e temperatura. Em alguns solventes, quando aquecidas, as moléculas vibram mais rapidamente e são capazes de quebrar o soluto. A pressão é um fator principalmente quando uma substância gasosa está envolvida e tem pouco ou nenhum efeito sobre as substâncias líquidas.

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A taxa de solução refere-se à rapidez com que uma substância se dissolve e é separada da solubilidade. A solubilidade depende inteiramente das propriedades físicas e químicas do soluto e do solvente , e não é afetado pela taxa de solução. A taxa não deve ser levada em consideração na solubilidade de uma substância. Isso muitas vezes pode ser confuso quando você aprende sobre solubilidade pela primeira vez, pois em um exemplo visual, observar algo se dissolver rapidamente pode parecer uma afirmação de sua capacidade de dissolução. No entanto, o processo de solubilidade é único e a taxa de dissolução não é levada em consideração na equação.

Previsão de resultados

Quando um soluto é misturado com um solvente, existem três resultados possíveis: Se a solução tiver menos soluto do que a quantidade máxima que é capaz de dissolver (a solubilidade), é um solução diluída . Se a quantidade de soluto for exatamente igual à solubilidade, é saturado. Se houver mais soluto do que pode ser dissolvido, o excesso separa-se da solução e forma uma precipitado .

Uma solução é considerada saturada quando a adição de soluto adicional não aumenta a concentração da solução. Além disso, uma solução é miscível quando pode ser misturada em qualquer proporção – isto se aplica principalmente a líquidos, como etanol, C2H5OH, e água, H2O.

Conhecer e seguir as regras de solubilidade é a melhor maneira de prever o resultado de qualquer solução. Se soubermos que uma substância é insolúvel, é provável que ela contenha excesso de soluto, formando assim um precipitado. No entanto, os compostos que sabemos serem altamente solúveis, como o sal, têm probabilidade de formar soluções em várias proporções; neste caso, seremos capazes de determinar quanto soluto e solvente são necessários para formar cada solução e se é possível formar uma.

Pensando agora na experiência do sal na água, fica claro que o sal – também conhecido como NaCl ou cloreto de sódio, seria altamente solúvel de acordo com as nossas regras de solubilidade. O cloreto de sódio contém Na, que é quase sempre solúvel de acordo com a regra 1, e Cl, que geralmente é solúvel de acordo com a regra 3. Embora eu possa perceber isso apenas olhando as regras, nada diminui a magia de observar compostos químicos se decompondo e se dissolvendo bem diante de seus olhos. Lembre-se de manter suas tabelas periódicas à mão e preste muita atenção às regras de solubilidade em seu próximo experimento.

Qual é o próximo?

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