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Relação entre polaridade e solubilidade das substâncias

Química

Em geral, a relação entre polaridade e solubilidade é a seguinte: soluto polar se dissolve em solvente polar e soluto apolar se dissolve em solvente apolar.
As moléculas de água são polares
As moléculas de água são polares
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A solubilidade pode ser definida como a máxima quantidade possível de um soluto que pode ser dissolvida em certa quantidade de solvente a uma dada temperatura.

Essa quantidade máxima que pode ser dissolvida é também conhecida por coeficiente de solubilidade ou grau de solubilidade. Mas, a solubilidade de qualquer substância depende, entre outras coisas, do tipo de solvente no qual o soluto está disperso.

Por exemplo, o NaCl (cloreto de sódio - sal de cozinha) é bem solúvel em água, sendo que em 1 L de água a 20ºC, conseguimos solubilizar até 360 gramas desse sal. Mas, quando o solvente muda para a gasolina, nas mesmas condições de volume, temperatura e pressão, o sal não se dissolve.

Por que a solubilidade de uma substância varia tanto de um solvente para outro?

Um dos fatores é a polaridade dos compostos envolvidos. No exemplo citado, temos que o sal é polar, a água também é polar e a gasolina é apolar. O sal é formado por átomos de sódio (Na) e cloro (Cl) que se ligam por meio de ligações iônicas, em que o sódio doa definitivamente um elétron para o cloro, formando os íons Na+ e Cl-. Como esses íons possuem cargas opostas, eles se atraem e se mantêm unidos (Na+Cl-).

Cloreto de sódio-sal

Isso nos mostra que o sal é realmente polar, toda ligação iônica é polar, pois existe a diferença de carga elétrica no composto.

Já no caso da água, a ligação existente é covalente, na qual dois átomos de hidrogênio compartilham elétrons com um átomo de oxigênio. A molécula de água possui dois dipolos, com o oxigênio tendo a carga parcialmente negativa e o hidrogênio com a carga parcialmente positiva (δ- O ─ H  δ+). Mas, esses dipolos não se cancelam, porque a molécula de água se encontra em um ângulo de 104,5º, mostrando que a distribuição e carga ao longo da molécula não são uniformes. Há uma maior densidade de carga negativa sobre o átomo de oxigênio da molécula. Isso nos mostra que a molécula de água é realmente polar.

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Molécula de água polar

Assim, quando misturamos o sal na água, a parte positiva do sal, que são os cátions Na+, é atraída pela parte negativa da água, que é o oxigênio, e a parte negativa do sal (ânions Cl-) é atraída pela parte positiva da água (H+). Consequentemente, a união Na+Cl- é desfeita, solubilizando o sal na água.

Dissociação do sal na água

Já a gasolina é formada por uma mistura de diferentes hidrocarbonetos, sendo eles apolares, ou seja, a distribuição da carga elétrica da gasolina é uniforme. Assim, não há interação dos íons do sal com a gasolina e ele não se dissolve.

Esses e outros casos parecidos nos levam à seguinte conclusão:

Regra de solubilidade em relação à polaridade

Entretanto, essa não pode ser considerada uma regra geral, pois existem muitos casos de solutos apolares que se dissolvem bem em solventes polares e vice-versa. Desse modo, para entender por que isso ocorre, temos que considerar ainda outro fator: o tipo de força intermolecular do solvente e do soluto.

Lei sobre isso no texto: “Relação entre Força Intermolecular e Solubilidade das Substâncias”.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

FOGAçA, Jennifer Rocha Vargas. "Relação entre polaridade e solubilidade das substâncias"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/relacao-entre-polaridade-solubilidade-das-substancias.htm. Acesso em 23 de setembro de 2021.

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Lista de Exercícios
Questão 1

Com base nas fórmulas estruturais dos compostos etano, etanol, ácido etanoico e metoximetano, pode-se concluir que os compostos mais solúveis em água são:

a) etano e metoxietano.

b) etanol e ácido etanoico.

c) etano e ácido etanoico.

d) etanol e metoximetano.

e) ácido etanoico e metoximetano.

Questão 2

Em qual das seguintes substâncias o benzeno (C6H6) é menos solúvel?

a) água.

b) tetracloreto de carbono.

c) metoximetano.

d) metanol.

e) ácido etanoico.

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