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Imagine que você adicione 10 g de sal de cozinha (cloreto de sódio - NaCl) em um copo com 100 g de água a 20ºC. Depois de misturar, você viu que o sal dissolveu-se completamente, por isso resolve adicionar ainda mais sal. Em um determinado ponto, não será possível mais dissolver o sal naquela quantidade de água, e todo sal adicionado descerá para o fundo do copo, não importa o quanto você tente misturar.
Quando isso acontece, dizemos que a solução está saturada e que se atingiu o coeficiente de solubilidade. Portanto, podemos definir o coeficiente de solubilidade da seguinte maneira:
“O coeficiente de solubilidade é a máxima quantidade de soluto que se solubiliza em uma dada quantidade de solvente, a uma dada temperatura.”
O coeficiente de solubilidade do sal na água, por exemplo, é igual a 36 g de NaCl/ 100 g de água a 20ºC. Não é possível dissolver nenhum grama a mais de sal nessa quantidade de água e nessa temperatura, pois o coeficiente de solubilidade é específico para cada substância. Se trocarmos o soluto, por exemplo, substituindo o sal de cozinha pelo NH4Cl, este tem coeficiente de solubilidade igual a 37,2 g em 100 g de água a 20ºC.
Além disso, uma mesma substância possui diferentes solubilidades em diferentes solventes. Enquanto o sal é solúvel na água, ele é praticamente insolúvel na acetona ou no acetato de etila (solvente usado para remover esmaltes).
Outro ponto é que sempre que se menciona o coeficiente de solubilidade de um soluto em determinada quantidade de solvente, é preciso indicar também a temperatura, pois esse é um fator que interfere. Por exemplo, se pegarmos 100 g de água a 20ºC e adicionarmos 40 g de sal, 36 g solubilizar-se-ão e 4 g formarão o precipitado. Mas se levarmos essa solução para o aquecimento, veremos que os 4 g dissolver-se-ão conforme a elevação da temperatura.
Isso nos mostra que um mesmo soluto dissolvido em uma mesma quantidade de solvente possui diferentes coeficientes de solubilidade conforme o aumento da temperatura.
Veja um exemplo abaixo:
Coeficiente de solubilidade do NH4Cl em relação à temperatura
Observe que, nesse caso, o coeficiente de solubilidade do NH4Cl aumenta com o aumento da temperatura. Isso acontece com a maioria dos sais em água. Porém, existem situações em que o coeficiente de solubilidade diminui com o aumento da temperatura, como é o caso do Ce2(SO4)3. Existem também casos em que não há uma variabilidade tão acentuada no coeficiente de solubilidade, como ocorre com o sal de cozinha. Veja isso no texto Gráficos das curvas de solubilidade.
Pode ser que consigamos também, em determinadas situações específicas, dissolver uma quantidade de soluto no solvente maior que o seu coeficiente de solubilidade, obtendo assim a chamada solução supersaturada. Por exemplo, imagine que uma solução formada com 100 g de água, a 20ºC, e 40 g de sal de cozinha (com 36 g dissolvidos e 4 g precipitados), seja levada para aquecimento até atingir uma temperatura em que todo o soluto solubilize-se. Em seguida, essa solução é deixada em repouso para que ela esfrie até atingir a temperatura ambiente, que é próximo de 20ºC.
Se não houver nenhuma perturbação na solução, o soluto a mais permanecerá dissolvido, constituindo, então, uma solução supersaturada. No entanto, esse tipo de solução é muito instável, e qualquer movimento brusco pode fazer com que a quantidade acima do coeficiente de solubilidade para aquela temperatura cristalize-se. Desse modo, a solução que era supersaturada passará a ser saturada com corpo de fundo.
Um último caso é a solução insaturada, que é quando a quantidade de soluto dissolvida é menor que o valor do coeficiente de solubilidade. Um exemplo é a dissolução de 10 g de NaCl em 100 g de água a 20ºC.
Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química