Solução química

Explicamos o que é uma solução química e suas principais características. Além disso, como é classificado e o que é concentração.

Uma solução química é uma mistura homogênea de duas ou mais substâncias.

O que é uma solução química?

É chamado de solução ou solução química para uma mistura homogênea de dois ou mais produtos químicos puros . A dissolução pode ocorrer em nível molecular ou iônico e não constitui uma reação química .

Desta forma, a solução resultante da mistura de dois componentes terá uma única fase reconhecível ( sólida , líquida ou gasosa ), embora seus componentes separados tenham fases diferentes. Por exemplo, dissolvendo açúcar em água .

Toda solução química tem, pelo menos, dois componentes: um soluto (que é dissolvido no outro) e um solvente ou solvente (que dissolve o soluto). No caso do açúcar dissolvido em água, o açúcar é o soluto e a água é o solvente.

A formação de soluções e misturas  de substâncias é fundamental para o desenvolvimento de novos materiais e para a compreensão das forças químicas que permitem a combinação da matéria. Isso é de particular interesse para os campos da química , biologia e geoquímica, entre outros.

Veja também: Entalpia

Características de uma solução química

Em uma solução química, seus elementos não podem ser distinguidos a olho nu.

Em geral, qualquer solução química é caracterizada por:

Tipos de solução química

As soluções químicas podem ser classificadas de acordo com dois critérios.

A proporção de soluto para solvente:

  • Diluído. Quando a quantidade de soluto em relação ao solvente é muito pequena. Por exemplo: 1 grama de açúcar em 100 gramas de água.
  • Concentrado. Quando a quantidade de soluto em relação ao solvente é grande. Por exemplo: 25 gramas de açúcar em 100 gramas de água.
  • Saturado. Quando o solvente não aceita mais soluto a uma certa temperatura . Por exemplo: 36 gramas de açúcar em 100 gramas de água a 20 ° C.
  • Oversaturado Como a saturação tem a ver com a temperatura, se aumentarmos a temperatura, podemos forçar o solvente a absorver mais soluto do que normalmente pode, obtendo uma solução supersaturada (saturada em excesso, digamos). Assim, submetida ao aquecimento, a solução absorverá muito mais soluto do que normalmente poderia.

O status de agregação dos componentes:

Sólido:

  • Sólido sobre sólido. Tanto o soluto quanto o solvente estão no estado sólido. Por exemplo: ligas como latão ( cobre e zinco).
  • Gás sólido. O soluto é um gás e o solvente é um sólido. Por exemplo: hidrogênio em paládio, poeira vulcânica, entre outros.
  • Líquido no sólido. O soluto é um líquido e o solvente é um sólido. Por exemplo: amálgamas (mercúrio e prata)

 Líquidos:

  • Sólido em líquido. Geralmente, pequenas quantidades de sólido (soluto) são dissolvidas em um líquido (solvente). Por exemplo: açúcar dissolvido em água.
  • Gás em líquido. Um gás (soluto) é dissolvido em um líquido (solvente). Por exemplo: oxigênio dissolvido na água do mar que é responsável pela vida aquática no planeta.
  • Líquido em líquido. Tanto o soluto quanto o solvente são líquidos. Por exemplo: amálgamas (mercúrio e prata)

Refrigerantes:

  • Gás em gás. Tanto o soluto quanto o solvente são gases. Em muitas ocasiões, essas soluções são consideradas misturas devido às fracas interações entre as partículas de gás. Por exemplo: oxigênio no ar .
  • Gás sólido. O soluto é um gás e o solvente é um sólido. Por exemplo: poeira dissolvida no ar.
  • Líquido em gás. O soluto é um líquido e o solvente é um gás. Por exemplo: vapor d’água no ar.

Concentração de uma solução química

A concentração é uma quantidade que descreve a proporção de soluto para solvente em uma solução. Essa magnitude é expressa em dois tipos diferentes de unidades:

Unidades físicas. Aquelas que são expressas em relação ao peso e volume da solução, em porcentagem (multiplicado por 100). Por exemplo:

  • % Peso / peso. É expresso em gramas de soluto sobre gramas de solução.
  • % Volume / volume. É expresso em centímetros cúbicos (cc) de soluto sobre cc de solução.
  • % Peso / volume. Combine os dois anteriores: gramas de soluto sobre cc de solução.

Unidades químicas. Aqueles que são expressos em sistemas de unidades químicas. Por exemplo:

  • Molaridade (M). É expresso como o número de moles de soluto sobre um litro de solução ou um quilograma de solução. É calculado da seguinte forma:

Onde n (X) é o número de moles do componente X e Vdisolution é o volume da solução. A molaridade é expressa em moles / L de solução.

  • Fração molar (Xi). É expresso em termos de moles de um componente (solvente ou soluto) em relação aos moles totais da solução, como segue:

Solução X = moles de soluto / (moles de soluto + moles de solvente)

Xsolvente = moles de solvente / (moles de soluto + moles de solvente)

Sempre contemplando isso:

Xsolvente + Xsolução = 1

A fração molar é adimensional, ou seja, não é expressa em unidades de medida .

  • Molalidade (m). É a razão entre o número de moles de qualquer soluto dissolvido por quilograma de solvente. É calculado da seguinte forma:

Onde m (X) é a molalidade de X, n (X) é o número de moles de X e a massa (solvente) é a massa do solvente expressa em kg. É importante esclarecer que a molaridade é expressa por kg (1000g) de solvente. É expresso em unidades de mol / kg.