O que é uma solução química?

As soluções estudadas em Química são misturas homogêneas (que apresentam uma única fase) de duas ou mais substâncias, sendo que a substância que se dissolve é chamada de soluto e a que dissolve a outra é o solvente. Por exemplo, se misturarmos uma pequena quantidade de sal em água, o soluto será o sal (cloreto de sódio – NaCl) e a água será o solvente.

As partículas do soluto dissolvidas nas soluções apresentam diâmetro menor ou igual a 1 nm, sendo que elas não se sedimentam com o passar do tempo e não podemos separar seus componentes por métodos físicos, tais como filtração e centrifugação, somente por métodos químicos, como a destilação. Além disso, a solução só será verdadeira se até mesmo olhando em um ultramicroscópio ela continuar homogênea em toda a sua extensão.

Por exemplo, quando observamos o sangue a olho nu, ele parece ser uma solução, porque parece apresentar uma única fase. No entanto, se olharmos em um microscópio, veremos que ele apresenta vários componentes, sendo que seus quatro componentes primários são: glóbulos vermelhos, glóbulos brancos, plaquetas e plasma. Se o colocarmos em uma centrífuga, esses componentes serão separados, como pode ser visto na imagem abaixo:

Sangue centrifugado e sua imagem no microscópio

Existem soluções iônicas e moleculares. As iônicas são as que possuem íons (espécies químicas carregadas eletricamente) dissolvidos, que podem ser obtidos de duas formas. Uma é a dissociação iônica, que é quando a substância já é formada por íons e eles são separados ao entrar em contato com o solvente, que, na maioria das vezes, é a água, ou seja, só ocorre com compostos iônicos, como é o caso do sal de cozinha, que em meio aquoso forma os íons Na⁺ e Cl^-. A outra forma é por ionização, em que os íons não existiam anteriormente, mas as substâncias dissolvidas são moleculares e reagem com a água, formando os íons, como é o caso do cloreto de hidrogênio, que em meio aquoso forma o ácido clorídrico com os íons H⁺ e Cl^-.

Já as soluções moleculares são aquelas em que as substâncias moleculares dissolvidas não reagem com a água, apenas se dissolvem, separando suas moléculas que estão agrupadas, até que fiquem separadas em solução, como ocorre com o açúcar na água.

As soluções iônicas conduzem corrente elétrica, enquanto as moleculares não conduzem eletricidade.

Na maioria das vezes pensamos em soluções líquidas, que são as mais usadas em laboratórios de química. No entanto, existem soluções sólidas, como as ligas metálicas, sendo que um exemplo é o aço, mostrado abaixo e que é formado por cerca de 98,5% de ferro, de 0,5 a 1,7% de carbono e traços de silício, enxofre e fósforo. Também existem soluções gasosas como o ar, que é formado em sua maior porcentagem por gás nitrogênio (N_2(g)- cerca de 79%) e gás oxigênio (O_2(g)- cerca de 20%)

Exemplos de soluções sólida e gasosa – aço e ar

Outra forma de classificar as soluções é quanto à saturação, que depende do coeficiente de solubilidade, isto é, da quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida em determinada quantidade de solvente em uma dada temperatura. Quanto a esse aspecto, temos três tipos de soluções:

* Solução insaturada: Quando a quantidade de soluto dissolvida na água é inferior à quantidade máxima possível em uma temperatura específica;

* Solução saturada: Quando contém a quantidade máxima possível de soluto dissolvido em uma temperatura específica. Sabemos que atingiu esse ponto quando adicionamos mais soluto e ele não se dissolve por mais que misturemos, sendo que a quantidade em excesso vai parar no fundo do recipiente e é chamada de precipitado, corpo de chão ou corpo de fundo;

* Solução supersaturada: Quando a quantidade de soluto dissolvida está maior que o coeficiente de solubilidade em uma temperatura específica. Por exemplo, digamos que temos uma solução saturada com uma quantidade de corpo de chão em temperatura ambiente e a aquecemos, misturando e solubilizando o precipitado, visto que em uma temperatura maior o coeficiente de solubilidade aumenta. Depois deixamos essa solução em repouso até que ela retorne à temperatura inicial. Se ela permanecer em repouso completo, a quantidade de soluto em excesso permanecerá dissolvida e, portanto, teremos uma solução supersaturada, ou seja, uma solução com uma quantidade de soluto dissolvida maior que a máxima possível naquela temperatura. Mas esse tipo de solução é muito instável, bastando somente uma perturbação, como mexê-la, para que a quantidade em excesso vire precipitado e a solução fique saturada.

Essa relação entre o soluto e o solvente é chamada de concentração e pode ser expressa de várias maneiras. Isso é mais bem explicado no texto “O que é Concentração de Soluções Químicas?”.

Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química