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Líquidos miscíveis, imiscíveis e densidades

Nesse artigo vamos conhecer a relação que existe - ou não - entre as densidades e as capacidades de diferentes líquidos de serem miscíveis ou imiscíveis.

Introdução

Você já tentou misturar água e óleo?
É simplesmente impossível!
Tente misturar um pouquinho de óleo com um pouquinho de água e veja o que acontece.
Por mais que você agite, a água e o óleo não se misturam, o óleo fica sempre acima da água.
Veja no vídeo a seguir uma tentativa de misturá-los.
Invólucro do vídeo da Khan Academy
O mesmo acontece com o azeite e o shoyu (molho de soja). Prometo misturar um pouco para te mostrar – depois vou aproveitar para mergulhar alguns pedacinhos de pão antes de comê-los, eu adoro! Experimente!
Bem, voltando ao artigo, a pergunta é: esse comportamento da água e do óleo tem relação com suas densidades?
É o que veremos.
Vamos começar?

Miscibilidade e imiscibilidade

Vimos que a densidade está relacionada com a flutuabilidade dos materiais, ou seja, com o fato de alguns objetos sólidos boiarem na água ou em diversos líquidos, enquanto outros afundam.
A densidade está relacionada também com o lugar que cada líquido ocupa quando misturamos líquidos imiscíveis como, por exemplo, a água e o óleo.
Mas o que dita a capacidade de dois líquidos diferentes de se misturarem ou não?
Será a diferença entre suas densidades?
Para responder a essa pergunta, vamos comparar as densidades dos líquidos usados neste artigo.
Observe as densidades na tabela abaixo:
LíquidoDensidade (g/cm3)
Álcool0,80
Óleo de cozinha0,89
Azeite0,91
Água1,00
Shoyu1,12 a 1,16
Melado1,40 a 1,50
Mercúrio13,58
A água e o óleo possuem densidades diferentes; sendo a do óleo menor do que a da água.
Além de possuírem densidades diferentes, eles são imiscíveis, ou seja, não se misturam. Assim quando misturamos os dois líquidos, aquele com menor densidade fica no alto – o óleo. Exatamente como observado no vídeo do início.
Azeite e água também não se misturam.
Será então que quando a densidade do líquido for menor que a da água eles não irão se misturar, sendo imiscíveis?
Para verificar isso podemos misturar água e álcool.
Vamos lá?
Misturamos e tcharam... o que acontece?
Figura 1: Água e álcool. Crédito: Ana Lucia Souto, domínio público. Foto tirada em 23/05/2019.
A água e o álcool se misturam!
Então essa relação não procede, o fato de a densidade do líquido ser menor que a da água não significa que o líquido é imiscível com ela.
E se a densidade for maior?
Misturei água e melado.
Veja a sequência de fotos.
Figura 2: Água pura – água e melado sem misturar – água misturada com melado. Crédito: Ana Lucia Souto, domínio público. Fotos tiradas em 23/05/2019.
Na foto da esquerda vemos a água pura e o melado que será adicionado.
No centro, o melado foi adicionado à água, mas não foi misturado. Como a densidade dele é maior que a da água (varia entre 1,40 e 1,50), ele se deposita no fundo do copo. Tudo certo até aqui.
Depois de ser misturado (foto da direita), o melado permanece dissolvido na água, ou seja, a água e o melado são líquidos miscíveis.
Será que a água é, então, miscível com todos os líquidos de maior densidade?
Para responder a essa pergunta, vamos olhar a foto de uma mistura de mercúrio e água.
Ah, para entender a foto é importante saber que o mercúrio é prateado.
Figura 3: Água e mercúrio. Crédito: Dnn87, CC-BY-3.0, Wikimedia commons. Acesso em: 24/07/2019.
O mercúrio fica depositado no fundo formando uma esfera, a água fica nas laterais e acima da esfera.
Você consegue perceber isso na foto?
Não fiz essa mistura eu mesma porque não tenho mercúrio em casa; ele é muito tóxico.
Mas, pela figura vemos que a água e o mercúrio não se misturam.
O mercúrio fica depositado no final do tubo de ensaio, como esperado, visto que sua densidade é maior que a da água.
Então, vemos que o fato de a densidade do outro líquido ser maior que a da água não implica miscibilidade ou imiscibilidade.
E fica a pergunta: se não é a densidade, o que faz que os líquidos sejam miscíveis ou não?
Você terá essa resposta quando estudar a polaridade das substâncias no fim do Ensino Fundamental.
Por enquanto basta saber que, embora a densidade defina a posição de cada líquido em uma mistura de líquidos imiscíveis, ela não define a capacidade dos líquidos se misturarem ou não.
Agora, lembra que falei que ia fotografar uma mistura de azeite e shoyu?
Dê uma boa olhada na figura 4.
Figura 4: Azeite e shoyu. Crédito: Ana Lucia Souto, domínio público. Foto tirada em 23/05/2019.
Não, não é a foto de um olho!
É a foto da mistura do azeite com o shoyu, mostrando que o shoyu fica circundado pelo azeite.
Bonito, né?
Bonito e delicioso.
Agora vou lá comer o pão com essa mistura.
Tchau!

Referências do vídeo e figura

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