A dissolução de substâncias está presente no cotidiano da sociedade: alimentos, bebidas, cosméticos, produtos de limpeza, entre outros. Por isso, o Estratégia Vestibulares preparou um artigo sobre como aparecem as soluções químicas no Enem!
Como o tema é corriqueiro, ele acaba é para a formulação de questões nos principais vestibulares do Brasil. A seguir, entenda o conceito de solvente, soluto, solubilidade, classificação das soluções, concentração das substâncias e muito mais.
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O que são Soluções Químicas?
Soluções químicas são misturas homogêneas de duas ou mais substâncias com diâmetro entre 0 e 1 nanômetro.
Em sua composição existem dois elementos principais:
- Solvente ou agente dispersante: apresenta o maior número de moléculas totais no sistema;
- Soluto ou agente disperso: é a substância com a menor soma de mols.
É importante ressaltar que por serem homogêneas não têm precipitação de materiais no fundo do compartimento. Assim, um copo de água com açúcar será considerado como soluto+solvente somente se o açúcar estiver completamente dissolvido.
Solubilidade
A solubilidade é a capacidade que uma substância possui para dissolver a outra, em uma temperatura específica. Para quantificar essa grandeza, cada composto possui um coeficiente de solubilidade (Cs).
O Cs, , portanto, mede a quantidade máxima de soluto capaz de ser dissolvido numa certa quantidade de solventes a uma determinada temperatura — esse é um conceito fundamental para entender as questões de soluções químicas no Enem.
Classificação das soluções
As soluções químicas podem ser classificadas segundo a quantidade de soluto, o estado físico e a natureza química do agente disperso. Confira melhor os critérios de divisão:
Quantidade de soluto
Para classificar as soluções conforme a quantidade de soluto, é importante levar em consideração o coeficiente de solubilidade (Cs). Esse valor indica o nível em que a mistura se torna saturada, ou seja, está prestes a precipitar.
- Quando a massa de soluto < Cs, a solução é insaturada e homogênea;
- Se a massa de soluto = Cs, a mistura apresenta-se saturada. Isso é, contém a máxima quantidade de soluto possível, se mais material for depositado, será precipitado um corpo de fundo e a solução apresentará duas fases;
- No momento em que a massa de soluto > Cs, a mistura é denominada super saturada e heterogênea.
Estado físico
Em termos do estado físico, as soluções podem ser classificadas como:
- Sólida: quando o solvente é sólido, por exemplo o ouro;
- Líquida: se o agente dispersante é líquido, como num copo de água e sal; e
- Gasosa: misturas homogêneas de solventes gasosos, como a soma do oxigênio e nitrogênio do ar atmosférico.
Natureza do soluto
A natureza do soluto diz respeito sobre a interação química que existe entre os compostos dissolvidos. As soluções podem ser:
- Moleculares: o material disperso é uma molécula, por exemplo, a sacarose. Esse tipo de solução não é capaz de conduzir eletricidade; e
- Iônicas: a substância dissolvida é proveniente de ligações iônicas, como o cloreto de sódio. Como existem íons livres, a mistura conduz corrente elétrica.
Concentração das soluções
A concentração das soluções (C) é a relação entre o solvente e o soluto. No Sistema Internacional (SI), ela está descrita em g/L e identifica a massa de soluto presente para cada volume da solução.
C=m/V
Na notação química, a concentração de uma substância pode ser expressa dentro de colchetes. Por exemplo, escrever [H+] é o mesmo que dizer concentração de H+.
Diluição das soluções
A diluição das soluções é a possibilidade de adicionar solventes e, consequentemente, diminuir a concentração da mistura homogênea.
Como mostra a imagem, o volume da mistura é quem altera a concentração pois a quantidade de material disperso é a mesma. Veja:
Principais questões Soluções Químicas no Enem
Enem 2014
A utilização de processos de biorremediação de resíduos gerados pela combustão incompleta de compostos orgânicos tem se tornado crescente, visando minimizar a poluição ambiental. Para a ocorrência de resíduos de naftaleno, algumas legislações limitam sua concentração em até 30 mg/kg para solo agrícola e 0,14 mg/L para água subterrânea. A quantificação desse resíduo foi realizada em diferentes ambientes, utilizando-se amostras de 500 g de solo e 100 mL de água, conforme apresentado no quadro.
| Ambiente | Resíduo de naftaleno (g) |
| Solo I | 1,0 x 10-2 |
| Solo II | 2,0 x 10-2 |
| Água I | 7,0 x 10-6 |
| Água II | 8,0 x 10-6 |
| Água III | 9,0 x 10-6 |
O ambiente que necessita de biorremediação é o(a)
a) solo I.
b) solo II.
c) água I.
d) água II.
e) água III.
Conforme proposto no texto do enunciado, é necessário que cada litro de água contenha apenas 0,14mg do resíduo. Como as amostras contêm 100ml, constrói-se a proporção:
0,14mg ——- 1000ml
y ——- 100ml
0,14.100=1000.y
y=0,014mg
Com isso, a massa de naftaleno na água deve ser menor que 0,014mg. Em notação científica: concentração do resíduo na porção de água<1,4.10-5g.
Comparando os valores da tabela, percebe-se que todas as amostras de água estão respeitando os parâmetros estabelecidos:
- Água I = 7,0.10-6 = 0,7.10-5 => 0,7.10-5<1,4.10-5 (concentração adequada);
- Água II = 8,0.10-6 = 0,8.10-5 => 0,8.10-5<1,4.10-5 (concentração adequada); e
- Água III = 9,0.10-6 = 0,9.10-5 => 0,9.10-5<1,4.10-5 (concentração adequada).
No próximo passo, note que o solo deve apresentar 30 mg de resíduo de naftaleno para cada quilo de amostra.
Como as porções de exemplo possuem 500 gramas, deve-se realizar a regra de três:
30mg —— 1000g
x —— 500g
500.30=1000.x
x=15mg
Semelhantemente, sabemos que são adequados os solos com concentração de resíduo<15mg. Lembre-se de que 15mg, em notação científica, seria representado como 1,5.10-2g. Ou seja: concentração de naftaleno na amostra de solo <1,5.10-2g.
Frente aos valores da tabela, são feitas as comparações:
- Solo I = 1,0.10-2 => 1,0 . 10-2 < 1,5.10-2g (concentração adequada); e
- Solo II = 2,0.10-2 => 2,0.10-2 > 1,5.10-2g (concentração acima do esperado).
Considerados os cálculos apresentados, o solo II é o ambiente que não se adequa à legislação. Desse modo, a alternativa correta é a letra B.
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