9.1: misturas e soluções

uma solução é outro nome para uma mistura homogénea. Mistura como material composto por duas ou mais substâncias. Numa solução, a combinação é tão íntima que as diferentes substâncias não podem ser diferenciadas à vista, mesmo com um microscópio. Compare, por exemplo, uma mistura de sal e pimenta e outra mistura que consiste de sal e água. Na primeira mistura, podemos facilmente ver grãos individuais de sal e as manchas de pimenta. Uma mistura de sal e pimenta não é uma solução. No entanto, na segunda mistura, por mais cuidadosos que olhemos, não podemos ver duas substâncias diferentes. O sal dissolvido em água é uma solução.

o principal componente de uma solução, chamado solvente, é tipicamente a mesma fase que a própria solução. Cada componente menor de uma solução (e pode haver mais de um) é chamado de soluto. Na maioria das soluções que vamos descrever neste livro, não haverá ambiguidade sobre se um componente é o solvente ou o soluto. Por exemplo, numa solução de sal em água, o soluto é sal, e o solvente é água.as soluções

vêm em todas as fases e o solvente e o soluto não têm de estar na mesma fase para formar uma solução (como o sal e a água). Por exemplo, o ar é uma solução gasosa de cerca de 80% de nitrogênio e cerca de 20% de oxigênio, com alguns outros gases presentes em quantidades muito menores. Uma liga é uma solução sólida constituída por um metal (como ferro) com alguns outros metais ou não-metais dissolvidos nele. O aço, uma liga de ferro e carbono e pequenas quantidades de outros metais, é um exemplo de uma solução sólida. A tabela \(\PageIndex{1}\) lista alguns tipos comuns de soluções, com exemplos de cada.

o Que faz com que uma solução para se formar? A resposta simples é que o solvente e o soluto devem ter interações intermoleculares similares. Quando este é o caso, as partículas individuais de solvente e soluto podem facilmente misturar-se tão intimamente que cada partícula de soluto é cercada por partículas de soluto, formando uma solução. No entanto, se duas substâncias têm interações intermoleculares muito diferentes, grandes quantidades de energia são necessárias para forçar suas partículas individuais a se misturarem intimamente, então uma solução não se forma. Assim, dois alcanos como n-heptano, C7H16, e n-hexano, C6H14, são completamente miscíveis em todas as proporções. As moléculas C7H16 e C6H14 são tão semelhantes (recall Section 4.6) que existem apenas diferenças insignificantes nas forças intermoleculares.

por uma razão semelhante, metanol, CH3OH, é completamente miscível com água. Neste caso, ambas as moléculas são polares e podem formar ligações de hidrogênio entre si, e assim existem fortes atrações intermoleculares dentro de cada líquido. No entanto, dipolos de CH3OH podem se alinhar com dipolos de H2O, e moléculas de CH3OH podem se ligar a moléculas de H2O, e assim as atrações entre moléculas diferentes da solução são semelhantes às de moléculas semelhantes em cada líquido puro.

Este processo leva a uma regra simples: como dissolve como. Solventes que são muito polares dissolvem solutos que são muito polares ou mesmo iônicos. Solventes que são não-polares dissolvem solutos não-polares. Assim, a água, sendo polar, é um bom solvente para compostos iônicos e solutos polares como o etanol (C2H5OH). No entanto, a água não dissolve solutos não-polares, como muitos óleos e massas lubrificantes (figura \(\PageIndex{1}\)).

Nós usamos a palavra solúvel para descrever um soluto que se dissolve em um determinado solvente, e a palavra insolúvel para um soluto que não se dissolve em um solvente. Assim, dizemos que o cloreto de sódio é solúvel em água, mas insolúvel em hexano (C6H14). Se o soluto e o solvente são líquidos e solúveis em qualquer proporção, usamos a palavra miscível, e a palavra imiscível se não forem.

exercício \(\PageIndex{2}\)

I2 seria mais solúvel em CCl4 ou H2O?

A Resposta

I2 é não-Solar. Dos dois solventes, CCl4 é nonpolar e H2O é polar, então I2 seria esperado para ser mais solúvel em CCl4.