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1 DISPERSÕES
1.1. Introdução
Ao se misturarem duas substâncias, pode resultar ou em uma mistura homogênea ou em uma
mistura heterogênea. Por exemplo:
Dizemos que o sal se dissolveu, enquanto a areia não se dissolveu na água. No entanto, entre o
caso extremo de dissolução perfeita (como a do sal na água) e o de separação total (como a areia da
água), existem casos intermediários importantes. Imagine que você recolha um pouco de água de
enxurrada em um copo e deixe esse sistema em repouso por um certo tempo. O que irá ocorrer?
Água e sal comum
(mistura homogênea)
Água e areia
(mistura heterogênea)
Lentamente, as partículas de terra vão se depositando no fundo do copo; sedimentam primeiro as
partículas maiores e, em seguida, as partículas de tamanhos gradativamente menores; mesmo assim, a
água poderá ficar turva durante vários dias — indicando, nesse caso, que partículas ainda menores
permanecem em suspensão nessa água. Desse fato resulta a seguinte definição:
Dispersões são sistemas nos quais uma substância está disseminada, sob a forma de
pequenas partículas, em uma segunda substância.
A primeira substância chama-se disperso ou fase dispersa; e a segunda, dispersante, dispergente
ou fase de dispersão.
1.2. Classificação das dispersões
É feita de acordo com o diâmetro médio das partículas dispersas:
Água
bastante
turva
Tempo
Água pouco turva
Partículas pequenas
Partículas grandes
Nome da dispersão Diâmetro médio das partículas dispersas
Soluções verdadeiras Entre 0 e 1 nm (nanometro)
Soluções coloidais Entre 1 e 1.000 nm
Suspensões Acima de 1.000 nm
Lembramos que, no Sistema Internacional de Unidades (SI), o prefixo nano (n) significa 10#9.
Assim:
1 nm (nanometro) % 10#9 m (metro)
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3Capítulo 1 • SOLUÇÕES
Esquematicamente, temos:
Os sistemas dispersos são muito comuns em nosso cotidiano:
0 1 nm 1.000 nm Diâmetro das partículas
Soluções coloidais SuspensõesSoluções
verdadeiras
1.3. Principais características dos sistemas dispersos
Exemplos
Natureza das partículas dis-
persas
Tamanho médio das partí-
culas
Visibilidade das partículas
(homogeneidade do siste-
ma)
Sedimentação das partículas
Separação por filtração
Comportamento no campo
elétrico
Soluções coloidais
Gelatina na água
Aglomerados de átomos, íons
ou moléculas ou mesmo molé-
culas gigantes ou íons gigantes
De 1 a 1.000 nm
As partículas são visíveis ao
ultramicroscópio (sistema he-
terogêneo)
As partículas sedimentam-se
por meio de ultracentrífugas
As partículas são separadas por
meio de ultrafiltros
As partículas de um determi-
nado colóide têm carga elétri-
ca de mesmo sinal; por isso
todas elas migram para o mes-
mo pólo elétrico
Soluções verdadeiras
Açúcar na água
Átomos, íons ou moléculas
De 0 a 1 nm
As partículas não são visíveis
com nenhum aparelho (siste-
ma homogêneo)
As partículas não se sedi-
mentam de modo algum
A separação não é possível por
nenhum tipo de filtro
Quando a solução é molecular,
ela não permite a passagem da
corrente elétrica.
Quando a solução é iônica, os
cátions vão para o pólo nega-
tivo, e os ânions para o pólo
positivo, resultando uma rea-
ção qu ímica denominada
eletrólise
Suspensões
Terra suspensa em água
Grandes aglomerados de áto-
mos, íons ou moléculas
Acima de 1.000 nm
As partículas são visíveis ao mi-
croscópio comum (sistema
heterogêneo)
Há sedimentação espontânea
ou por meio de centrífugas
comuns
As partículas são separadas por
meio de filtros comuns (em la-
boratório, com papel de filtro)
As partículas não se movimen-
tam pela ação do campo elé-
trico
O ar sempre contém umidade (vapor de
água), que não é vista à luz do farol de
um carro porque forma, com o ar, uma
solução verdadeira.
A queima incompleta do óleo diesel, no motor de
ônibus e caminhões, produz partículas de carvão
que ficam em suspensão no ar, formando a
fumaça negra.
A neblina, porém, pode ser vista
sob a ação da luz, porque as
gotículas de água, no ar,
constituem uma solução coloidal.
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2 SOLUÇÕES
2.1. Introdução
De acordo com o que foi visto no item anterior, as soluções verdadeiras (que de agora em diante
chamaremos simplesmente de soluções) podem ser assim definidas:
Soluções são misturas homogêneas de duas ou mais substâncias.
Nas soluções, o componente que está presente em menor quantidade recebe o nome de soluto (é
o disperso), enquanto o componente predominante é chamado de solvente (é o dispersante).
Por exemplo, quando dissolvemos açúcar em água, o açúcar é o soluto, e a água, o solvente.
As soluções são muito importantes em nosso dia-a-dia: o ar que respiramos é uma solução (mistura)
de gases; a água do mar (que cobre 3
4
da superfície terrestre) é uma solução que contém vários sais;
muitos produtos, como bebidas, materiais de limpeza, remédios, etc. são soluções; muitas reações
químicas, feitas em laboratórios e em indústrias, são realizadas em solução; em nosso corpo (que con-
tém cerca de 65% em massa de água), o sangue, o suco gástrico, a urina são líquidos que contêm em
solução um número enorme de substâncias que participam de nosso metabolismo. As soluções, enfim,
têm grande importância científica, industrial e biológica.
2.2. Classificações das soluções
Há várias classificações para as soluções. Por exemplo, algumas soluções podem ser eletrolíticas e não-
eletrolíticas, conforme conduzam ou não a corrente elétrica. No momento, o que mais nos interessa é
classificar as soluções segundo o seu estado físico. Fala-se então em soluções sólidas, líquidas e gasosas.
Açúcar (soluto)
Água (solvente)
Solução de
açúcar em água
Muitas ligas metálicas são
soluções sólidas. É o caso do
ouro comum, que é uma liga
de ouro e cobre.
Os gases sempre se misturam perfeitamente entre
si, resultando uma solução (ou mistura) gasosa.
O ar é uma mistura em que predominam N2 e O2.
As soluções líquidas são muito
comuns. O vinagre, por exemplo,
é uma solução de ácido acético
em água.
Das soluções líquidas, estudaremos neste capítulo as que são mais importantes para a Química, a
saber: soluções de sólidos em líquidos e soluções de gases em líquidos.
2.3. Mecanismo da dissolução
Por que certas substâncias se misturam tão intimamente, a ponto de formar soluções, enquanto
outras não se misturam? Exemplo: por que a água se mistura com o álcool comum, e não com a
gasolina? Isso ocorre devido às forças intermoleculares que unem as partículas formadoras de cada
substância. Acompanhe a problemática da dissolução nos três exemplos importantes dados a seguir.
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5Capítulo 1 • SOLUÇÕES
1o exemplo — Caso da água (H2O), do álcool comum (C2H5OH) e da gasolina (C8H18)
H H
H O
O
O
H
H
H
Na água pura existem moléculas H2O,
polares:
No álcool comum há moléculas
C2H5OH, também polares:
Na gasolina há moléculas C8H18,
apolares:
As moléculas de H2O estão ligadas por
fortes pontes de hidrogênio.
As moléculas de C2H5OH estão ligadas
por pontes de hidrogênio mais fracas que
as da água.
Entre as moléculas de C8H18 existem
ligações de Van der Waals, que são bem
mais fracas do que as pontes de hidrogênio.
C2H5 H
H O
O
O
C2H5
H
C2H5
Juntando-se água e álcool, forma-se uma solução; as ligações
entre as moléculas de água e as ligações entre as moléculas de
álcool se rompem, permitindo,assim, novas ligações, também
do tipo pontes de hidrogênio:
As moléculas de água e de álcool ficam ligadas por pontes de
hidrogênio.
Juntando água e gasolina, não se forma uma solução; as
moléculas de água não encontram “pontos de polaridade” nas
moléculas de gasolina, onde possam se unir; conseqüentemen-
te, as moléculas de água continuam reunidas entre si e
separadas das de gasolina:
A água e a gasolina formam duas camadas, e a água, que é mais
densa, fica na camada inferior.
H H
H O
O
O
C2H5
H
H
O
H
C2H5
H H
H O
O
O
H
H
H O
H
H
Água e
álcool
Gasolina
Água
Misturando-se água e álcool e água e gasolina, teremos duas situações:
2o exemplo — Dissolução do sal comum em água
Colocando-se sal de cozinha na água, a “extremidade negativa” de algumas moléculas de água
tende a atrair os íons Na" do reticulado cristalino do sal; e a “extremidade positiva” de outras moléculas
Cl–Na+ Na+
Na+ Cl –Cl –
Na+
Cl –Cl –
Cl –Na+ Na+
O cloreto de sódio é uma substância sólida,
formada pelos íons Na" e Cl#.
O
H
H
+ –
A água é uma substância líquida, formada
por moléculas de H2O, muito polares.
(representação sem escala e com
uso de cores-fantasia)
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de água tende a atrair os íons Cl# do reticulado. Desse modo, a água vai desfazendo o reticulado
cristalino do NaCl, e os íons Na" e Cl# entram em solução, cada um deles envolvido por várias molécu-
las de água. Esse fenômeno é denominado solvatação dos íons.
Note na representação (sem escala e com uso de cores-fantasia) que há um confronto entre as
forças de coesão dos íons Na" e Cl# no estado sólido e as forças de dissolução e solvatação dos íons,
exercida pela água. Evidentemente, se as forças de coesão predominarem, o sal será menos solúvel; se
as forças de dissolução e solvatação forem maiores, o sal será mais solúvel.
É interessante notar que muitas soluções são coloridas e isso se deve aos seus íons. Assim, por
exemplo, são coloridas as soluções com os cátions: Cu2" (azul), Fe3" (amarelo), Ni2" (verde), etc.; e
também as soluções com os ânions: MnO#
4 (violeta), Cr2O
2
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# (laranja), etc.
3o exemplo — Dissolução do gás clorídrico em água
O gás clorídrico é uma substância gasosa formada por moléculas polares (HCl). Ao serem dissolvi-
das em água, as moléculas de HCl são atraídas pelas moléculas de água e se rompem, de acordo com
o esquema abaixo:
Cl–Na+ Na+
Na+ Cl –Cl –
Na+
Cl –Cl –
Cl –Na+ Na+
O
H
H
O
H
H
Na+
Cl –
O
HH
O
H H
O
H
H
O
H
H
O
H
H
HO
H
O
H H
O
HH
O
H
H
O
H
H
HO
H
O
H
H
Isso significa que há uma reação química, pois se formam novas partículas: H3O
" e Cl#. Essas partícu-
las vão se dispersando pela solução, rodeadas por moléculas de água, como foi explicado no exemplo da
dissolução de sal comum em água. Note que também aqui ocorre o fenômeno da solvatação dos íons.
Nesse exemplo encontramos também um confronto entre as forças de ligação dentro de cada
molécula e as forças de atração entre as moléculas; quanto mais fortes forem estas últimas, maior núme-
ro de moléculas do soluto se romperá, o que equivale a dizer que o soluto fica mais ionizado ou
também que se trata de um eletrólito mais forte.
Note ainda uma diferença importante:
• no exemplo da dissolução do NaCl, a água apenas separa os íons Na" e Cl# já existentes; esse
fenômeno é chamado de dissociação iônica do NaCl;
• no exemplo da dissolução do HCl, a água reage quimicamente com o HCl, provocando a forma-
ção dos íons H3O
" e Cl#; esse fenômeno recebe o nome de ionização do HCl.
" " ##O
H
H
HO Cl#"
H
H
ClH
"
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