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RKA6GM Agora que sabemos o que é uma solução, vamos refletir um pouco sobre o o que é preciso para que uma molécula seja solúvel em uma solução ou em um solvente. Então, digamos que eu comece com o sal, eu vou abrir um parêntese aqui, porque em Química você vai ouvir a palavra "sal" o tempo todo. Deixe-me escrever isso, "sal". Em nossa linguagem cotidiana, o sal é o sal de cozinha, que deixa a comida salgada, ou o cloreto de sódio. E isto é um sal, tanto do ponto de vista do canal alimentar quanto do ponto de vista da Química. Embora o ponto de vista da Química não se preocupe com a forma de um sal temperar comida. Do ponto de vista da Química, a razão pela qual é chamado de sal é porque é um composto neutro feito com íons. Todos nós sabemos que isso acontece quando pegamos o sódio (Na), o sódio quer perder seu único elétron em sua camada de valência. O cloro (Cl) quer receber 1 elétron, e é isso que acontece, o cloro torna-se um íon negativo, e sódio é um íon positivo. Eles formam uma ligação muito forte, porque o sódio é positivo, e, agora, o cloro é negativo, depois de receber 1 elétron. Imagine que sua casa é muito pequena, então, você tem que dar seu cachorro para alguém que tem espaço para o cachorro, mas agora você tem que passar um tempo na casa dessa pessoa porque lá está o cachorro que você ama. Não sei se essa analogia foi apropriada, mas acho que você entendeu o que eu quis dizer. O sal é um composto neutro, outros exemplos comuns são o cloreto de potássio (KCL), brometo de cálcio (CaBr), poderia dar muito mais exemplos, mas todos esses são sais. O que queremos descobrir é o que acontece ao tentar dissolver esses sais na água. Sabemos qual é o efeito da água, água é líquida. Deixe-me desenhar água líquida. Portanto, se esse é o oxigênio e tem 2 hidrogênios que se amontoou nele, vou desenhar isso assim, vou desenhar vários. Depois, claro, tem outro oxigênio aqui. Podemos dizer que os hidrogênios têm essa ligação por causa das pontes de hidrogênio, já aprendemos isso, porque é uma carga ligeiramente negativa aqui, uma carga ligeiramente positiva aqui. Essas são ligações de hidrogênio das quais já falamos tanto. E talvez haja outro oxigênio aqui, que tem seus hidrogênios ali e ali. Algumas ligações de hidrogênio ali. Poderia fazer outro oxigênio aqui. E você pode ver o tipo de estrutura que se forma, embora o que eu esteja desenhando seja mais... se eu estivesse em um estado sólido, esta estrutura seria rígida, e os oxigênios e os hidrogênios vibrariam no lugar. No estado líquido, todos os oxigênios e os hidrogênios estão se movendo, estão fazendo movimentos de fricção entre eles, mas ficam muito próximos. Na verdade, o estado líquido da água é seu estado mais compacto. Quando você está trabalhando com esse tipo de coisa, eles estão se movimentando, talvez esta molécula esteja se movendo para este lado, esta molécula esteja se movendo para este lado, e você queira dissolver alguma coisa, como cloreto de sódio. O cloreto de sódio é uma molécula bastante grande. Se você olhar para a tabela periódica aqui em cima, o oxigênio é um elemento do período 2, o hidrogênio é muito pequeno. Sabemos que, no caso de uma ponte de hidrogênio com oxigênio, há apenas 1 próton, porque todos os elétrons gostam de ficar com oxigênio, enquanto, por exemplo, o sódio e o cloro são consideravelmente maiores. Não vou falar sobre o tamanho molecular exato, mas talvez o sódio, vamos fazer o sódio, que, na verdade, é apenas uma revisão, ele é maior. Sabemos que os elementos do lado direito da tabela periódica são menores, de modo que o sódio é um átomo bastante grande. Mas o cloro é muito menor. Mas ambos são maiores do que oxigênio e muito maiores do que o hidrogênio. Deixe-me desenhar isso: o sódio, vou fazer o sódio positivo, é muito grande, talvez seja assim. O sódio é positivo e também tem o cloro, vou usar o roxo para o cloro. É bastante grande. O cloro vai ficar assim, e o que acontece quando colocado em água? Dissocia, mesmo que o sódio e cloreto em estado sólido estejam colados um ao outro. Quando você coloca o cloreto de sódio em água, os cátions positivos são atraídos pelas cargas parciais negativas do oxigênio da água, e os ânions negativos são atraídos pelos lados positivos do hidrogênio. Mas a fim de colocar, por exemplo, este íon de sódio na água, ele tem que caber lá dentro. Por exemplo, fiz este desenho como um líquido inicialmente, mas se fosse um sólido e você tivesse esta estrutura, seria extremamente difícil, na verdade, seria quase impossível para espremer esses íons de sódio enormes no local para tornar o cloreto de sódio solúvel, em, digamos, gelo sólido. E isso acontece porque a energia cinética extra da temperatura faz com que seja mais provável que os oxigênios possam sair da configuração durante o tempo suficiente para que os átomos de sódio e cloro abram um caminho para dentro. O que você precisa fazer é: quanto mais quente for a água, quer dizer, você pode colocá-lo em água fria, porque pelo menos água fria tem um pouco mais de elasticidade. Mas quanto mais quente a água, melhor, porque há um pouco de energia cinética, e isso basicamente dá espaço ou garante espaço para esse íon de sódio que está entrando para abrir seu caminho em uma configuração razoavelmente estável. E uma configuração razoavelmente estável se pareceria com isto, o sódio ficaria... então você teria muito o sódio positivo, ele seria atraído pela extremidade negativa das moléculas de água. Portanto, pela extremidade do oxigênio. Então, o sódio seria parecido com isto, a extremidade do oxigênio e as extremidades do hidrogênio estarão apontando em outra direção. As extremidades do hidrogênio estarão do outro lado e, claro, o átomo de cloro vai ser muito atraído por esse outro lado, de modo que o átomo de cloro poderia estar bem aqui. Portanto, o átomo de cloro poderia estar bem aqui. A fim de colocar um máximo de cloreto de sódio em sua amostra de água, você deve aquecer a água tanto quanto possível, porque, com isso, estas pontes não serão levadas tão a sério, e esses átomos relativamente grandes poderão abrir caminho para dentro. Em geral, se você pensar sobre a sua solubilidade de um soluto em água, ou especialmente se pensar em um soluto sólido, como o cloreto de sódio em um solvente líquido, então, quanto maior a temperatura enquanto no estado líquido, mais quantidade de sólidos vai ser colocado no líquido, ou a solubilidade vai aumentar. Portanto, se a temperatura aumentar, a solubilidade aumenta. Por exemplo, se você pegar um pouco de sal de cozinha, e você pode fazer um experimento com isso, não parece muito perigoso, e não é muito caro, porque o sal é razoavelmente barato. Coloque o sal em um copo, em algum momento, ele vai se dissolver. Você poderia agitá-lo um pouco só para ter certeza. Poderemos refletir sobre o que está acontecendo a nível molecular enquanto agitamos e mexemos o copo, e como isso ajuda? Em algum momento, o resultado será... se esse for o copo com água, o sal continua a ser colocado lá dentro, mas em algum momento, haverá cristais de sal no fundo do copo. Neste ponto, a água está saturada com sal na temperatura com a qual você está tentando trabalhar. Quando você começar a ver os cristais, se for colocar o copo no micro-ondas, ou se for aquecê-lo, você poderá ver que, mesmo esses cristais, são capazes de serem absorvidos em água. E isso acontece porque a energia cinética extra da temperatura faz com que seja mais provável que os oxigênios possam sair da configuração durante o tempo suficiente para que os átomos de sódio e cloro abram caminho para dentro. Bom, e apenas como um pequeno comentário adicional, quando você pega estes sais, que são compostos iônicos neutros, eles são feitos de íon, mas se anulam mutuamente. Ao colocá-los em água, esses compostos, por si só, normalmente, quando estão no estado sólido, eles, normalmente, não conduzem eletricidade, mesmo que tenham carga, eles estão muito estreitamente presos uns aos outros. Portanto, não há muito espaço para o movimento de carga, mas ao dissociá-los em água ou dissolvê-los em água, de repente, tem estas cargas flutuando em água, e isso conduz eletricidade. Por isso, torna-se um condutor de eletricidade bastante razoável, portanto, a regra geral é: se você estiver trabalhando com um sólido em um solvente líquido, a diminuição da temperatura vai diminuir a solubilidade, por ser mais fácil de colocar as moléculas ali dentro, e o aumento da temperatura vai aumentar a solubilidade. Mas o que acontece no caso de um gás? Se você preparar um pouco de refrigerante, e quiser dissolver dióxido de carbono em água novamente, a maneira de refletir sobre isso quando fizemos com sais são estes compostos iônicos. Eles tinham uma atração natural pelas diferentes extremidades polares da molécula de água, mas os gases, em sua maior parte, não têm forças atrativas fortes. É por isso que eles são gases, especialmente em temperatura ambiente, eles gostam de ser livres. Os gases têm bastante energia cinética, mas, o mais importante, as ligações entre eles, por exemplo, nos casos dos gases ideais de que falamos, têm apenas suas forças de dispersão de London, os gases têm ligações muito fracas, e é por isso que na mesma temperatura e pressão que a água seria um líquido, muitos desses gases são gases. Elas pulam longe um do outro porque não querem se tocar. Quando você colocar isso em um líquido, e está... pelo menos na minha intuição, digamos que aqui tenha muitas moléculas de água. Se você dissolver, vamos supor que seja dióxido de carbono, você pode ignorar estas coisas aqui em cima. Se dissolver dióxido de carbono em água, se você dissolver isso em água, essas são algumas moléculas de dióxido de carbono, estou desenhando a molécula inteira como um círculo. O que essas moléculas querem fazer? Seu estado natural é um gás, e digamos que a pressão seja padrão, então, o gás quer escapar dessa água, mas não pode fazê-lo tão facilmente, porque há moléculas de água ao redor dele, certo? Esta molécula de dióxido de carbono poderia querer escapar, mas está rodeada por moléculas de água. O que ajudaria a escapar? Se você aumentar a energia cinética média do sistema. Se você fizer com que estas moléculas se movam mais rápido, especialmente, se as moléculas de dióxido de carbono têm mais energia cinética. Então, talvez elas possam escapar. Por experiência pessoal, com garrafas de coca-cola, você poderia agitar os sistemas. Se você agitar o sistema, tudo ao redor se moverá suficientemente para que estas moléculas possam escapar. Ao dissolver um gás em um solvente líquido, quando o soluto for um gás, ele tem, de fato, o efeito oposto de aumentar a temperatura. Portanto, quando a temperatura aumentar, a solubilidade diminui. Porque essas moléculas querem escapar, elas querem ser livres. Elas querem estar longe uma das outras e querem saltar em espaço aberto. Tudo que permitir que o sistema se movimente mais, as moléculas vão subir. Da mesma forma, se a temperatura diminuir, a solubilidade vai aumentar. Outro fator, não é um fator tão importante quando se fala em um soluto sólido, mas quando se fala de um soluto líquido... deixem-me refazer o desenho. Portanto, são estas moléculas de dióxido de carbono, e há muitas moléculas de água, elas devem ter o mesmo tamanho, nas quais estão dissolvidas. Acho que você já entendeu. A pressão é também um fator importante. Eu já disse que essas moléculas em seu estado natural circulam livremente, elas querem sair, elas querem, de alguma forma, saltar para fora da água. Mas se houver uma pressão muito alta aqui em cima, a atmosfera tem toneladas de moléculas saltando com muita força para baixo na superfície da solução. Se houver toneladas de moléculas saltando com muita força na superfície, vai ser mais difícil para que qualquer coisa escape para cima. É por isso que, quando a pressão aumentar, ou pelo menos essa é a intuição, quando a pressão aumentar, a solubilidade de um gás também aumenta, isso é válido para gases. Uma coisa interessante de lembrar é que, ao refletir sobre solubilidade, os sólidos agem de maneira oposta aos gases, a temperatura é boa para a solubilidade sólida, certo? Foi dito que, ao colocar sal ou açúcar em água, é bom aumentar a temperatura. Você poderá colocar mais lá dentro. Por outro lado, no caso de um gás, é o oposto. Você precisa de temperaturas mais baixas para colocar mais gás na solução, ou você precisa de pressão maior para evitar, pelo menos da maneira como eu penso, que o gás escape pela parte superior. Espero que você tenha achado tudo isso útil.