Solubilidade - Coeficiente de solubilidade e solvatação dos sais

Primeiramente vamos esclarecer uma coisa: quando falarmos em sal não estaremos nos referindo exclusivamente ao cloreto de sódio, o mais famoso dos sais, velho conhecido em nossas cozinhas ou na água do mar.

Talvez por nossa associação quase despercebida de sal com o cloreto de sódio (NaCl), afirmamos que os sais são solúveis em água. Isto não é verdade em alguns aspectos: nem todos os sais são solúveis em água e nem tudo que é solúvel em água é um sal. Nosso conhecimento também nos diz que não é possível dissolver qualquer quantidade de um sal em água, que se colocarmos muito, sobrará uma parcela no fundo do recipiente que não se dissolve. Com base nesse conhecimento, vamos discutir algumas coisas:

Coeficiente de solubilidade

Por que, se colocarmos muito sal na água, parte dele não se dissolve? Muitos de nós aprendemos na escola que existe uma quantidade máxima de um sal que pode ser dissolvida em certa quantidade de água em uma certa temperatura e, a isto chamamos de coeficiente de solubilidade. Não costumamos discutir esse fato, apenas o aceitamos já que nossa experiência cotidiana já o provou. Para entender o porquê, temos que entender como se dá a dissolução do sal.

Precisaremos de um exemplo e, para faciltar as coisas, utilizaremos o cloreto de sódio que, como já citamos, é o famoso "sal de cozinha" e o principal - mas não o único - sal encontrado na água do mar. O cloreto de sódio, NaCl, é um composto iônico que apresenta dois tipos de íons: Na⁺ (sódio) e Cl^-(cloreto). Nos cristais de NaCl, incontáveis íons Na⁺ e Cl^- estão associados, mas a proporção é 1 Na⁺: 1Cl^-, e por isso a fórmula usada é NaCl. A água, H₂O, é uma molécula triatômica com ligações covalentes e que apresenta polaridade.

Se você não lembra o que é polaridade molecular, lembre-se apenas de que é uma molécula que, por causa de sua geometria e ligantes, pode se comportar como um pequeno imã, tendo um lado negativo e outro positivo. No caso da água, sua aparência é a seguinte:

No caso do cloreto de sódio:

Quando "jogamos" um cristal de NaCl em água, seus íons interagem com a água e pode ocorrer a dissociação. Cada íon acaba atraindo o lado positivo das moléculas de água (hidrogênios), enquanto o lado positivo (sódio) atrai o lado negativo das moléculas de água (oxigênio). Como existe abundância de moléculas de água, várias delas são atraídas, cercando os íons.

Esse processo chama-se solvatação e, quando íons estão cercados por moléculas de água, diz-se que estão solvatados.

Entendendo este processo, fica fácil perceber que, se adicionarmos muito NaCl, não haverá moléculas de água disponíveis para solvatar os íons, fazendo com que eles não sejam separados, portanto o sal não se dissolverá. Quando isso ocorre, todo sal que for adicionado a água continuará intacto, não se dissolvendo e precipitando, formando o que chamamos de corpo de fundo ou corpo de chão.

Solubilidade dos sais em água

Todos os sais são solúveis em água? Não. Embora muitos deles sejam solúveis em água existem exceções e você precisa conhecê-las. Estas são algumas regras de solubilidade:

Fatores que influenciam na solubilidade dos sais

Por que um sal é mais solúvel que outro? A solubilidade em água depende de alguns fatores:

A força de interação entre as partículas próximas do soluto; (interação soluto-soluto);

A força de interação entre as moléculas de água e as do soluto antes da dissolução; (interação soluto-solvente)

A força de interação entre as moléculas de água e as do soluto depois da dissolução (interação soluto-solvente)

E funciona sempre assim? Sim, mas isso não garante a solubilidade de qualquer coisa em algum líquido. Embora o processo seja sempre semelhante, nem sempre as moléculas do líquido (solvente) são capazes de solubilizar o sólido (soluto).