Como varia a solubilidade dos gases com a temperatura e com a pressão?

A solubilidade é uma propriedade física da matéria que indica a quantidade de soluto dissolvida em um determinado solvente.

Como varia a solubilidade dos gases com a temperatura e com a pressão?
A preparação do café é um exemplo de uso de solubilidade no cotidiano

Solução é uma mistura homogênea formada por um solvente (material que dissolverá outro) e um soluto (material que será dissolvido). A preparação desse tipo de mistura está diretamente relacionada com uma propriedade física da matéria denominada de solubilidade.

Solubilidade ou coeficiente de solubilidade é a capacidade que um determinado solvente apresenta de dissolver certa quantidade de soluto. Essa capacidade sempre está relacionada com dois fatores:

  • quantidade de solvente;

  • temperatura.

a) Quantidade de solvente

À medida que adicionarmos uma quantidade maior de solvente à solução e o soluto for dissolvido, poderemos também acrescentar uma quantidade maior de soluto.

Exemplo: 100g de água dissolvem 36 gramas de NaCl. Assim, se tivermos 200 gramas de água, poderemos dissolver 72 gramas de NaCl, ou seja, 36 gramas a mais.

b) Temperatura

A temperatura é o único fator capaz de modificar a solubilidade de um soluto em um determinado solvente sem que a quantidade deste seja alterada. Por exemplo, se o soluto for um gás, sempre haverá uma maior quantidade dissolvida quando a temperatura do solvente for menor, ou seja, quanto mais frio, mais dissolvido será o gás.

Observação: De acordo com o químico britânico William Henry, o aumento da pressão pode favorecer a dissolução de um soluto gasoso em um solvente.

Todavia, se o soluto for um líquido ou um sólido, a mudança de temperatura poderá influenciar de diferentes formas a solubilidade. Dessa forma, há casos em que, quanto mais quente está solvente, mais soluto é dissolvido; e outros em que, quanto mais quente está o solvente, menos o soluto dissolve-se e vice-versa.

A tabela a seguir traz como exemplo dados sobre a variação da solubilidade do NaCl em água em função da temperatura:

Como varia a solubilidade dos gases com a temperatura e com a pressão?

Tabela demonstrando a variação da solubilidade do NaCl em água em função da temperatura

Analisando a tabela, é possível perceber que, quando 100 gramas de água está a 20 oC, pode haver dissolução de 36 gramas de NaCl; mas se a temperatura dessa mesma quantidade de água fosse aumentada para 60 oC, seria possível dissolver 37,3 gramas de NaCl, ou seja, 1,3 gramas a mais sem ter aumentado a quantidade de água.

Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;)

Após o estudo dos fatores que influenciam a solubilidade, é importante ressaltar que sempre que vamos preparar uma solução ou resolver um exercício sobre o assunto, os dois fatores estão presentes e devem ser levados em consideração. Veremos agora a resolução de dois exercícios que envolvem solubilidade.

1º)Determine a massa de nitrato de bário, Ba(NO3)2, que será dissolvida em uma massa de 500 gramas de H2O a 70 oC, sabendo que o coeficiente de solubilidade desse sal em água é de 70 gramas a cada 100 gramas de água a 40oC.

Para resolver esse exercício, basta montar uma regra de três simples com os dados fornecidos, colocando na primeira linha os dados da solubilidade:

100g de H2O-----------70 g de Ba(NO3)2
500g de H2O----------- X

100.X = 500.70

100.X = 35000

X = 35000
        100

X = 350 g de Ba(NO3)2 dissolvidos em 500 g de H2O.

2º) A tabela abaixo traz o coeficiente de solubilidade do sulfato de potássio (K2SO4) em gramas a cada 100 gramas de água:

Como varia a solubilidade dos gases com a temperatura e com a pressão?

Para resolver esse exercício, basta montar uma regra de três simples com os dados fornecidos, colocando na primeira linha os dados da solubilidade.Determine a quantidade mínima de água, a 50oC, necessária para dissolver totalmente 66 gramas de K2SO4.

100g de H2O-----------16,5 g de Ba(NO3)2
               X ----------- 66 g de Ba(NO3)2

16,5.X = 100.66

16,5.X = 6600

X = 6600
      16,5

X = 400g de H2O são necessários para dissolver totalmente 66g de Ba(NO3)2.

Aproveite para conferir nossa videoaula relacionada ao assunto:

Por Diogo Lopes Dias

Qual a influência da temperatura e da pressão na solubilidade dos gases?

Lei de Henry: a solubilidade de um gás em um líquido é diretamente proporcional à pressão do gás sobre o líquido. A solubilidade de um gás em um líquido é inversamente proporcional à temperatura, isto é, quanto maior a temperatura, menor a solubilidade do gás.

Como varia a solubilidade das substâncias com a temperatura?

Fatores que afetam a solubilidade[editar] O aumento da temperatura no caso endotérmico favorece a solução e, assim, aumenta a solubilidade. Já, o aumento da temperatura no caso exotérmico favorece o soluto não-dissolvido e, assim, reduz o valor da solubilidade.

Como a pressão influência na solubilidade?

A pressão tem grande influência nas soluções que contêm gases. A solubilidade de gases em solventes líquidos muito depende da pressão. Quando aumentamos a pressão sobre o gás, de certa forma, o gás é “empurrado” para dentro do líquido, ou seja, sua solubilidade aumenta.

O que acontece com a solubilidade de gases em líquidos se aumentarmos a pressão?

Quando a aumentamos a pressão do gás, as moléculas ficam mais comprimidas e colidem mais ainda com a superfície líquida, o que vai causar o aumento da solubilidade dos gases, já que mais moléculas vão conseguir entrar no líquido! Ou seja, o aumento da pressão de um gás aumenta sua solubilidade em solventes líquidos.