Relatório Curva de Solubilidade

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ESCOLA ESTADUAL TÉCNICA SÃO JOÃO BATISTA
Técnico em Química
CAROLINE BIANCHIN LOPES KUHN
LORENZO KLEIN DA SILVA
RELATÓRIO SOBRE PRÁTICA DA CURVA DE SOLUBILIDADE
Montenegro
2023
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1 INTRODUÇÃO
Nos dias 24 de agosto e 14 de setembro, na Escola Estadual Técnica São
João Batista, realizou-se a prática no laboratório de química da curva de solubilidade
de substâncias.
As curvas de solubilidade são representações gráficas que ilustram como os
coeficientes de solubilidade das substâncias se alteram em relação à temperatura. É
essencial lembrar que a temperatura exerce um impacto direto sobre a solubilidade,
e é por esse motivo que esses gráficos desempenham um papel significativo no
estudo das soluções que envolvem a dissolução de sólidos em líquidos (PUC-RIO,
2017).
A solubilidade desempenha um papel fundamental em diversas disciplinas
científicas e aplicações práticas, desde o processamento mineral até o controle da
dispersão de contaminantes. A solubilidade é geralmente considerada uma das
propriedades intrínsecas da matéria e é utilizada para caracterizar uma substância,
indicar sua polaridade, distingui-la de outras substâncias e servir de guia para suas
diversas aplicações. Além disso, a solubilidade das substâncias desempenha um
papel vital na separação de misturas (UEPG, 2014).
2 OBJETIVOS
2.1 OBJETIVO GERAL
● Realizar a prática, em laboratório, da análise do coeficiente de solubilidade de
reagentes diversos diluídos em água.
2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
● Analisar o comportamento das soluções quando aquecidas.
● Observar a diferença de solubilidade das soluções entre si.
● Compreender a relação entre a solubilidade e temperatura.
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3 MATERIAIS
Para a realização do experimento foram utilizados os seguintes materiais:
1.1 VIDRARIAS
- Copo de Becker;
- Tubo de ensaio;
- Termômetro;
- Pinça de madeira;
- Chapa de aquecimento;
- Vidro de relógio;
- Bastão de vidro.
1.2 REAGENTES
- Água;
- KBr (Brometo de potássio);
- MgCl2 6 H2O (Cloreto de magnésio hexahidratado);·
- Kr2CrO4 (Cromato de Potássio).
4 REFERENCIAL TEÓRICO
4.1 SOLUBILIDADE
Solubilidade é uma propriedade física de uma substância relacionada à sua
capacidade de se dissolver ou dissolver em um líquido específico, denominado
solvente. O processo envolve a interação entre um soluto (o material que será
dissolvido) e o solvente (o líquido que facilitará a dissolução), resultando na
formação de uma nova substância chamada solução. Este fenômeno é chamado de
dissolução química (INBRAEP, 2017).
Os solutos podem ser classificados em três categorias principais:
● Solúveis: São solutos que se dissolvem facilmente no solvente;
3
● Pouco Solúveis: São solutos que têm dificuldade em se dissolver
completamente;
● Insolúveis: Referem-se aos solutos que simplesmente não se dissolvem no
solvente.
Além disso, o ponto máximo do coeficiente de solubilidade é chamado de
ponto de saturação e classifica as soluções em três categorias:
● Solução insaturada: Nesse caso, a quantidade de soluto presente na solução
é menor do que o coeficiente de solubilidade para aquela temperatura e
pressão específicas.
● Solução saturada: A quantidade de soluto é exatamente igual ao coeficiente
de solubilidade, representando o limite de saturação para aquelas condições.
● Solução supersaturada: Nessa situação, a quantidade de soluto na solução é
maior do que o coeficiente de solubilidade permite a essa temperatura e
pressão, o que resulta na formação de um precipitado a partir do excesso de
soluto presente.
4.2 CURVA DE SOLUBILIDADE
Uma curva de solubilidade é uma representação gráfica que mostra a relação
entre a solubilidade de uma substância em um solvente específico e a temperatura.
São usados para indicar a quantidade máxima de uma substância que pode ser
dissolvida em um determinado volume de solvente em diferentes temperaturas.
Normalmente, as curvas de solubilidade são criadas para substâncias cuja
solubilidade muda significativamente com a temperatura. Essas curvas são muito
utilizadas na área da química, porque permitem prever como a solubilidade de uma
substância se comportará sob diferentes condições (UEPG, 2014).
4.3 RELAÇÃO ENTRE TEMPERATURA E A SOLUBILIDADE
O efeito da temperatura na solubilidade está relacionado às mudanças
térmicas que ocorrem durante a dissolução dos solutos. Quando a dissolução é
endotérmica, um aumento na temperatura provoca um aumento na solubilidade do
4
soluto. Por outro lado, se a dissolução for exotérmica, o aumento da temperatura
diminuirá a solubilidade (UFJF, 2009).
4.4 BROMETO DE POTÁSSIO
O Brometo de Potássio é um composto químico formado pela combinação de
potássio e bromo, com a fórmula KBr. Este sólido salino apresenta uma estrutura
cristalina de cor branca e é conhecido por ser higroscópico, o que significa que tem
afinidade por água e é facilmente solúvel em água e etanol. Devido à sua natureza
iônica, uma solução aquosa de Brometo de Potássio funciona como um condutor
elétrico.
Em concentrações elevadas, o Brometo de Potássio pode causar forte
irritação na membrana mucosa do estômago, o que pode resultar em náuseas e, em
alguns casos, vômitos. Esse efeito é comum a todos os sais solúveis de potássio e
deve ser levado em consideração ao lidar com essa substância (USP, 2011).
De acordo com De Fraga Sant’ana et al. (2005), o aumento da temperatura
em uma solução geralmente resulta no aumento da solubilidade da maioria dos
solutos sólidos em água, comprovando a solubilidade do KBr em água, como mostra
a Tabela 1 abaixo:
Tabela 1 - Solubilidade do KBr em 100 ml de água
Solubilidade do
KBr(g) Temperatura(C°)
56 0
60,5 10
64,3 20
70 30
74,5 40
80
84,3
90,5
94,2
101
105,3
50
60
70
80
90
100
Fonte: adaptado de (DE FRAGA SANT’ANA et al; 2011).
Nota-se que a relação entre a solubilidade e a temperatura parece seguir uma
tendência linear, o que pode ser mais claramente ilustrado por meio de um gráfico,
como mostrado na Figura 1:
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Figura 1 - Gráfico da solubilidade do KBr em 100 ml de água
Fonte: DE FRAGA SANT’ANA et al; 2011.
4.5 CLORETO DE MAGNÉSIO HEXAHIDRATADO
De acordo com a UNESP (2009), o Cloreto de Magnésio Hexahidratado, cuja
fórmula química é MgCl₂·6H₂O, é uma substância química que se apresenta na
forma de um sólido cristalino branco e inodoro. A notação "hexahidratado" significa
que cada molécula do composto incorpora seis moléculas de água (H₂O) em sua
estrutura cristalina. Sua solubilidade, a 20° C em 100 ml de água, é de
aproximadamente 167 g.
A principal característica desse composto é a sua capacidade de reter água
em sua estrutura, tornando-o higroscópico, o que significa que ele absorve
facilmente a umidade do ambiente. Isso o torna útil em várias aplicações, incluindo
como um suplemento nutricional, medicamento e agente de secagem.
4.6 CROMATO DE POTÁSSIO
O cromato de potássio, com fórmula química K2CrO₄, é um composto
composto por íons cromo (Cr) e íons potássio (K) combinados com íons oxigênio
(O). Tem aspecto sólido cristalino amarelo ou amarelo-alaranjado. O cromato de
potássio é bem conhecido pelas suas propriedades químicas e é frequentemente
utilizado numa variedade de aplicações, mas deve ser manuseado com cuidado,
pois é tóxico e cancerígeno quando inalado. Apresenta solubilidade de 63,7 g em
100 ml de água a 20°C (UFMG, 2018). Na Figura 2, observa-se a solubilidade do
cromato de potássio em função da temperatura em graus Celsius.
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Figura 2 - Solubilidade do Cromato de Potássio
Fonte: EBMSP, 2016.
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
A prática experimental consistiu em aquecer KBr, MgCl₂·6H₂O e K2CrO₄ em 5
ml de H2O, iniciando em 10ºC e terminando a 70ºC. Inicialmente, havia 2g de cada
reagente, e a cada vez que um reagente era solubilizado, mais 1g era adicionado ao
experimento.
5.1 CURVA DE SOLUBILIDADE DO BROMETO DE POTÁSSIO (KBr)
Inicialmente, adicionou-se 2g de KBr a 5 ml de H2O, esta quantidade se
solubilizou imediatamente, após isso, foi adicionado mais 1gde KBr. No entanto, os
3g de KBr não foram solubilizados até que a temperatura atingisse os 40°C,
consequentemente, foi inserido mais 1g de KBr, totalizando 4g. Os 4g de KBr não
foram solubilizados até os 70°C. Vale ressaltar que todas essas comparações de
valores teóricos com os experimentados foram feitas seguindo a proporcionalidade.
Tabela 2 - Solubilidade do KBr em 5ml de água
KBr(g) Temperatura(C°)
3g 10
3g 20
3g 30
3g 40
4g
4g
4g
50
60
70
Fonte: Os próprios autores, 2023.
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O brometo de potássio solubilizou-se 4g, no entanto, após realizar uma
regra de três utilizando os valores teóricos, verificou-se que em 5ml de água, o
brometo de potássio deveria ter solubilizado 3,215g. Isso significa que a solubilidade
real do brometo de potássio excedeu a quantidade inicialmente solubilizada em 5ml
de água, no entanto, não há problema, pois é uma diferença minima.
5.2 CURVA DE SOLUBILIDADE DO MAGNÉSIO HEXAHIDRATADO(MgCl2 6 H2O)·
A solubilidade do cloreto de magnésio hexahidratado (MgCl2·6H2O) foi
investigado da mesma forma que o KBr, aquecendo diferentes quantidades do sólido
em 5 ml de água e registrando os resultados. até os 8g o reagente foi solubilizado,
aos 9g ele não solubilizou-se até os 50°C, após isso foi adicionado mais 1g, que não
se solubilizou aos 70°C. Os dados obtidos estão resumidos na Tabela 3.
Tabela 3 - Solubilidade do MgCl2 6 H2O em 5ml de água·
MgCl2 . 6 H2O(g) Temperatura(C°)
9g 10
9g 20
9g 30
9g 40
9g
10g
10g
50
60
70
Fonte: Os próprios autores, 2023.
Através dos valores teóricos investigados, imaginando que haveria 100ml de
H2O Descobriu-se que necessitava apenas de 8,35g de MgCl2 . 6 H2O para
solubilizar em 5ml, porém ele solubilizou apenas com 10g.
5.3 CURVA DE SOLUBILIDADE DO CROMATO DE POTÁSSIO (K2CrO₄)
A solubilidade do cromato de potássio também foi investigada com o mesmo
procedimento experimental, os resultados adquiridos foram resumidos na tabela 4.
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Tabela 4 - Solubilidade do K2CrO₄ em 5ml de água
K2CrO₄(g) Temperatura(C°)
3g 10
3g 20
3g 30
3g 40
3g
4g
4g
50
60
70
Fonte: Os próprios autores, 2023.
O Cromato de potássio, assim como o brometo de potássio, solubilizou com
4g porem deveria ter solubilizado a 3,185g em uma quantidade de 5ml de água,
novamente, não há problema, pois é uma pequena diferença de quantidade.
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6 CONCLUSÃO
A análise das curvas de solubilidade das três substâncias (KBr, MgCl2 • 6H2O
e K2CrO₄) em água permitiu compreender a ligação entre solubilidade e temperatura.
Observou-se que, em geral, o aumento da temperatura resulta num aumento na
solubilidade de solutos sólidos em um solvente como a água, como demonstrado no
caso do KBr. Além disso, pode-se verificar que a presença de moléculas de água na
estrutura cristalina de substâncias, como o MgCl2 • 6H2O, pode torná-la altamente
solúvel em água, sendo necessários muitos gramas a mais para não solubilizar em
altas temperaturas.
Comparando os dados teóricos e os dados obtidos, os valores são
aproximados. Na temperatura de 20°C e 5ml de água, o Brometo de Potássio,
Cloreto de Magnésio Hexahidratado e o Cromato de Potássio deveriam ter
solubilizado aproximadamente em 3,215g, 8,35g e 3,185g respectivamente
(seguindo a proporcionalidade).
Deve-se salientar que, ao realizar o experimento, a utilização de balança,
termômetro e vidrarias de não-precisão são passíveis de erros na medição. Os
aspectos mencionados anteriormente são responsáveis pela diferença entre os
valores teóricos e práticos. No entanto, é perceptível que os valores são bastante
similares, não descartando a veracidade dos dados obtidos.
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
DE FRAGA SANT'ANA et al. Representação da solubilidade de sais inorgânicos
em água por modelos matemáticos. Acta Scientiae, v. 7, n. 1, p. 17-24, 2005.
Disponível em:
<http://posgrad.ulbra.br/periodicos/index.php/acta/article/view/184/168>. Acesso em:
20 set. 2023.
EBMSP. Vestibular de Medicina. 2016. Disponível em:
<https://www.tecconcursos.com.br/concursos/vestibular-ebmsp-medicina-2016-prose
f-20171>. Acesso em: 20 set. 2023.
INBRAEP (Santa Catarina). Solubilidade. Disponível em:
https://inbraep.com.br/publicacoes/solubilidade/. Acesso em: 18 set. 2023.
PUC-RIO. Solubilidade de sais em água. 2017. Disponível em:
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3A%2F%2Fwww.farmacia.ufmg.br%2Fwp-content%2Fuploads%2F2018%2F10%2F
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