Dissolução e precipitação

RKA1JV Vamos dizer que nós temos um pouco de NaCl sólido, ou seja, um pouquinho de sal e que a gente vai colocar esse sal dentro de um béquer. Dentro desse béquer, a gente tem água, o cloreto de sódio irá se dissolver na água. Neste caso, o NaCl será o soluto, então, eu vou marcar aqui que ele será o meu soluto. E a minha água será o meu solvente, então, a água será o solvente e o NaCl será o soluto. Esse é o processo de dissolução, se você olhar mais atentamente para o cloreto de sódio, o cloreto de sódio sólido, é um cristal iônico, isso aqui está grudado por ligações iônicas. Então, o cátion Na, o cátion de sódio, Na⁺, ou a carga positiva, é atraído pelo ânion que, neste caso, é o Cl⁻, a carga negativa e é isso que segura o nosso cristal iônico. Quando você coloca o NaCl sólido na água, lembre-se que a água é uma molécula polar, então, vou escrever aqui embaixo que essa molécula é polar. A minha molécula de água é polar, então, o oxigênio, esse oxigênio aqui, é mais eletronegativo que os meus hidrogênios que estão aqui, o oxigênio tem uma carga parcial negativa e os hidrogênios terão uma carga parcial positiva. Então, vamos colocar aqui, a carga negativa do oxigênio vai reagir com a minha carga positiva do sódio. Aqui eles estão reagindo, cargas opostas se atraem, por isso que elas estão reagindo, aqui nós temos uma molécula de água que está atraída por um sódio, por um Na⁺, por uma carga positiva. Essa molécula de água deveria fazer o mesmo, então aqui a gente tem uma carga parcial negativa, vou marcar a minha carga parcial negativa aqui e ela vai estar reagindo com o meu sódio, com meu Na⁺. Só relembrando, eu vou só marcar aqui, que eu tenho a minha carga negativa e aqui eu tenho a minha carga positiva, no oxigênio, negativa, e no hidrogênio, eu tenho uma carga parcial positiva. As moléculas de água irão "tirar", perceba que eu estou falando tirar, como se estivesse falando tirar entre aspas, os íons de sódio, e levarão para essa situação aqui de baixo, para essa situação aqui. Vamos marcar o que a gente sabe, a gente sabe que o oxigênio negativo vai estar interagindo com o sódio, então, vou marcar primeiro que os meus oxigênio estão reagindo. Agora, tenho que marcar as minhas cargas, vou fazer em uma cor diferente para ficar melhor para a gente visualizar. Aqui, o meu oxigênio vai ter uma carga negativa, vou marcar que ele tem uma carga negativa, marcando as cargas nos oxigênios. Perceba que a água é um dipolo, e o cátion Na⁺, vai ser um íon, então, a gente pode chamar isso de uma interação íon-dipolo. As moléculas de água irão quebrar as ligações iônicas, irão tirar os íons de sódio, nós chamamos esse processo de hidratação. Aqui, eu vou marcar hidratação. Esse é o processo que as minhas moléculas de água irão tirar os meus íons de sódio. Esse processo de hidratação acontece quando o íon é cercado e é estabilizado por uma concha de moléculas dos nossos solventes, que aqui, no caso, é a água. A mesma coisa vai acontecer com os íons de cloro que estão carregados negativamente, mas, dessa vez, a carga negativa vai ser atraída pela carga positiva do hidrogênio, então vamos só marcar aqui. O oxigênio vai ser parcialmente negativo, então, vou marcar aqui que ele é parcialmente negativo. Vou marcar as cargas aqui, vou marcar as cargas. Agora, com uma cor diferente, eu vou marcar as cargas que estão reagindo. Vou marcar aqui os meus hidrogênios, que estão reagindo com o meu cloro negativo. Aqui eu tenho uma carga parcialmente positiva, aqui em cima tem outra, aqui eu tenho outra, e aqui eu tenho outra. Mais uma vez, relembrando, a carga positiva vai reagir com minha carga negativa e mais uma vez essa interação vai tirar, "tirar" esse íon de cloro e vai movê-lo para a minha solução. Nós temos um hidrogênio parcialmente positivo interagindo com íon de cloro que é negativo. Mais uma vez, nós temos uma interação íon-dipolo e o íon de cloro é cercado pelas moléculas de água e também esse é o processo de hidratação. O nosso resultado final é Na⁺ cercado por moléculas de água e Cl⁻ também cercado por moléculas de água. Sendo assim, o nosso NaCl foi totalmente dissolvido em água, nós formamos uma solução, uma solução aquosa de NaCl e a maneira que você deve escrever isso é assim: a gente tem NaCl sólido e eu o coloquei em meio aquoso, então, aqui, eu o coloquei em meio aquoso. Vou formar íon de sódio Na⁺ em meio aquoso e também vou formar Cl⁻ em meio aquoso. Assim, nós dissolvemos o cloreto de sódio em água. Vamos dizer agora que nós temos um béquer que contém uma solução de NaCl, então, aqui nesse béquer eu vou ter íons de sódio, vou ter Na⁺ e eu vou ter íons de cloro, Cl⁻. Além desse béquer, nós temos um outro com uma solução de nitrato de prata. Isso significa que a gente vai ter íons de prata, Ag⁺, e vou ter íons nitrato, NO₃⁻. Agora, vamos dizer que nós misturamos os conteúdos desses dois béqueres, então quer dizer que eu botei o conteúdo desse béquer nesse béquer aqui. Vamos notar algumas coisas depois que a gente fez isso, mas, primeiro, a gente vai anotar aqui o que a gente colocou. Aqui eu tenho NaCl em meio aquoso, eu tenho mais AgNO₃ em meio aquoso. A gente vai perceber algumas coisas, a primeira delas: o volume da nossa solução vai aumentar obviamente, a gente vai ver a formação de um sólido branco no fundo desse meu béquer, então, aqui eu tenho a formação de um sólido. Esse sólido branco que se forma quando a gente tem íons Ag⁺ interagindo com Cl⁻, então, a gente tem os íons de prata interagindo com os íons de cloro. Nós vamos formar um sólido aqui, esse sólido vai ser o cloreto de prata, então, aqui eu vou formar cloreto de prata, AgCl, isso aqui vai ser sólido porque a gente formou um sólido aqui no fundo deste béquer. Esse sólido a gente marca com "s" aqui porque ele é chamado de precipitado, esse sólido vai cair espontaneamente na nossa solução, esse é o processo de precipitação que é o oposto da dissolução. Na dissolução, nós colocamos um sólido na água e nós formamos íons, na precipitação, os íons irão se juntar e formarão um sólido que, aqui no nosso caso, foi o cloreto de prata. Esse sólido vai sair espontaneamente da solução, então, o cloreto de prata vai ser o nosso precipitado. Perceba que nós ainda teríamos alguns íons na nossa solução, a gente teria Na⁺ e NO₃⁻. Se eu marcar aqui em uma cor diferente, eu teria Na⁺ e NO₃⁻, então, a gente tem um cátion e um ânion, e nós podemos colocá-los aqui, eu vou formar a AgCl sólido e eu também vou formar NaNO₃ aquoso. Vamos analisar mais detalhadamente o que está acontecendo com o nosso precipitado. Nós sabemos que nós temos íons de prata na solução e nós sabemos que esse íon vai estar cercado por moléculas de água, processo de hidratação. Os oxigênio são parcialmente negativos aqui, eles serão parcialmente negativos, vou marcar a carga deles para relembrar que são parcialmente negativos. Como as cargas opostas se atraem, existe uma força que está segurando esse íon na solução, as forças de hidratação. A mesma coisa para o íon de cloro, então, só vou marcar aqui que a gente tem, que eles estão interagindo e a mesma coisa vai acontecer para o íon de cloro. A carga parcialmente positiva do hidrogênio atrai as cargas negativas do íon de cloro, então, aqui eu tenho uma carga parcialmente positiva, e ela vai interagir com essa minha carga negativa do cloro. Então, as moléculas de água irão estabilizar os íons de cloro na solução, mas quando nós colocamos essas duas soluções juntas, nós formamos um precipitado, nós formamos o cloreto de prata, nós formamos um cristal iônico. Mais uma vez, as cargas opostas irão se atrair as cargas positivas da prata, irão se atrair com as cargas negativas do cloro. Uma vez que nós percebemos a formação de um sólido aqui, no caso, o cloreto de prata, as atrações eletrostáticas do nosso cristal iônico devem ser mais fortes do que as forças de hidratação. Então, esse íon de cloro viria para cá e esse íon de prata viria para cá, esses íons saíram da solução e eles foram precipitados de uma maneira espontânea. Eles formaram o cloreto de prata, essa é uma maneira de representar o que está acontecendo aqui. Mas nós poderíamos ter desenhado o íon, uma outra maneira de representar isso seria, por exemplo, a gente tem aqui Na⁺ em meio aquoso, mais Cl⁻, também em meio aquoso, é importante marcar isso. A gente tem aqui também mais Ag⁺ em meio aquoso, e a gente tem mais um íon nitrato, então, mais NO₃⁻, em meio aquoso. A gente está representando aqui embaixo essa nossa reação aqui em cima Portanto, a gente iria formar, eu vou colocar aqui embaixo que a gente ia formar, e vou colocar em uma cor diferente. A gente formaria aqui AgCl sólido, que nem a gente viu aqui em cima, e a gente teria ainda os meus íons Na⁺, os meus íons de sódio, então, Na⁺ em meio aquoso. Eu teria também o NO₃⁻, o meu íon nitrato em meio aquoso. Estou representando isso, aqui embaixo, de uma outra maneira. Aqui, o nosso AgCl será o nosso precipitado. É uma coisa bem grande para escrever isso aqui, mas qualquer uma das duas formas que a gente fez, essa aqui ou essa aqui, está certa, as duas dizem a mesma coisa. Essa última aqui apenas te mostra os íons, realmente, apenas alguns íons estão reagindo, então, a gente tem Ag⁺ e Cl⁻ reagindo, formando cloreto de prata, e a gente pode escrever isso de uma outra maneira. Vou pegar um pouquinho mais de espaço aqui, e vou escrever isso, tenho Ag⁺ mais Cl⁻, lembrando que isso aqui é em meio aquoso, então, vou marcar aqui que é em meio aquoso, e eu vou formar aqui AgCl sólido. A mesma coisa que a gente fez aqui em cima. Esta vai ser a minha equação iônica líquida, porque alguns íons não estão fazendo parte dessa reação. O meu íon de sódio, Na⁺, vai estar no meu lado direito e ele também vai estar no lado esquerdo da reação, então, perceba que ele também está aqui no meu lado esquerdo. A mesma coisa acontece para o nitrato. Aqui eu tenho nitrato no meu lado direito, ou aqui em cima, e a gente tem nitrato aqui embaixo também, ou no meu lado direito. Os íons de sódio e nitrato são chamados de íons espectadores, vou marcar aqui que eles são chamados de íons espectadores. Eles são chamados assim porque eles não estão participando do que está acontecendo aqui que, nesse caso, eles estão assistindo à formação de cloreto de prata, essa é uma ideia de precipitação.