(Mackenzie)
Um exemplo típico de solução supersaturada é:
Primeiro nós temos que entender um conceito.
Coeficiente de solubilidade (cs) representa a quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida em determinada quantidade de solvente a uma certa temperatura.
Exemplo, considere a tabela abaixo
o coeficiente de solubilidade do NaOH em 100 g de água a 20º C é 109
em outras palavras, nós podemos dissolver até 109 g de NaOH em 100 g a 20 ºC.
A 30 ºC podemos dissolver até 119 g
e por aí vai.
Sabendo o que é o cs nós podemos classificar as soluções em insaturada, saturada e supersaturada.
Solução insaturada é aquela que ainda não atingiu o coeficiente de solubilidade.
Se dissolvermos 100 g de sal em 100 g de água a 20º C, ou uma quantidade menor que 109 g, ela está insaturada.
Se estivermos próximos de atingirmos o limite, dizemos que a solução está concentrada.
Se faltar muito para atingirmos o limite, dizemos que a solução está diluída.
Solução saturada é aquela que já atingiu o coeficiente de solubilidade.
Se dissolvermos 109 g de NaOH em 100 g de água a 20º C ela está saturada.
Se passarmos de 109 g, o excedente se acumula no fundo do recipiente formando o que chamamos de corpo de fundo
E solução supersaturada é aquela que ultrapassou o coeficiente de solubilidade.
Se dissolvermos mais que 109 g de hidróxido em 100 g de água a 20º C ela está supersaturada.1
Agora qual das alternativas listadas representa uma solução supersaturada?
a) água mineral natural. ✘
A água mineral natural contém pequenas quantidades de sais dissolvidos não sendo suficiente nem mesmo para torná-la uma solução saturada.
b) soro caseiro. ✘
Para fazermos o soro caseiro nós diluímos pequenas quantidades de NaCl e açúcar na água, novamente não temos nem uma solução saturada.
c) refrigerante em recipiente fechado. ✓
Durante a fabricação do refrigerante é realizada a carbonatação. Um processo de diluição de CO2 no refrigerante em alta pressão e temperatura baixa o que aumenta a solubilidade do gás e permite a obtenção de uma solução supersaturada.
d) álcool 46 °GL. ✘
O álcool 46 GL é uma solução com 46% de álcool etílico, abaixo do coeficiente de solubilidade.
e) vinagre. ✘
O vinagre é uma solução aquosa em que uma pequena quantidade de ácido acético está dissolvida em água.
Gabarito letra c.
1: Mas como isso é possível? 🤔
O coeficiente de solubilidade é influenciado pela temperatura, sendo assim se ela variar o cs também irá sofrer alteração o que por sua vez pode criar uma solução supersaturada, vamos explicar melhor.
Voltemos para nosso exemplo anterior, em 100 mL a 20º C nós conseguimos dissolver 36 g de sal, mas nós vamos adicionar 40 g, se o máximo que podemos dissolver são 36 g então os 36 g serão dissolvidos e ficarão 4 g no fundo do recipiente como corpo de fundo
agora considere que nós esquentamos a água até 30 ºC2
digamos que nesta temperatura em 100 mL de água nós conseguimos dissolver 45 g de sal, então os 4 g que estavam no fundo do recipiente serão dissolvidos
agora nós temos uma solução insaturada.
Após esquentarmos a água nós iremos resfriá-la até voltar aos 20 ºC, neste momento temos 40 g de sal dissolvidos, porém deveríamos ter no máximo 36 g
assim conseguimos uma solução supersaturada.
Mas faremos isso com muito cuidado, qualquer perturbação, por menor que seja, fará o sal excedente se precipitar, se por exemplo adicionarmos + 1 grão de sal
ele desestabiliza a solução e provoca o reaparecimento do corpo de fundo
voltando a ser saturada.
2: nem sempre aumentar a temperatura aumenta o coeficiente de solubilidade, algumas dissoluções são exotérmicas (liberam calor), nestes casos o aumento da temperatura diminui o coeficiente de solubilidade
