Solubilidade

Uma solução é uma mistura homogênea de duas substâncias principais: o soluto e o solvente. O solvente está presente em maior quantidade do que o soluto.

Em uma solução diluída, a proporção de soluto em relação ao solvente é pequena, enquanto para uma solução concentrada, a proporção é grande.

Ao formar uma solução, o soluto e o solvente não reagem quimicamente. Em vez disso, as moléculas se redistribuem, com moléculas de solvente individuais ao redor das moléculas de soluto e interagindo por meio de forças atrativas. Esse processo de dissolução é chamado de solvatação.

Para favorecer a solvatação, as interações soluto-solvente devem ser mais fortes do que as interações solvente-solvente e soluto-soluto.

Em uma solução, o soluto e o solvente podem ser qualquer estado da matéria. A solução em si é uma única "fase".

O oposto da solvatação é a precipitação, desencadeada por fortes interações soluto-soluto. Quando a taxa de solvatação é igual à taxa de precipitação, um equilíbrio de solubilidade é estabelecido.

A solubilidade de um soluto é sua concentração máxima possível no equilíbrio de solubilidade em uma determinada quantidade de solvente. A solubilidade é afetada pela temperatura e outras condições físicas, como polaridade molecular.

Os solutos apolares se dissolvem em solventes apolares por meio de forças de dispersão intermoleculares de London, enquanto os solutos polares ou iônicos se dissolvem em solventes polares por meio de interações íon-dipolo ou dipolo-dipolo.

A água é um solvente polar. Os compostos hidrofílicos, ou amantes da água, são solúveis em água devido às cargas iônicas ou grupos polares que permitem interações água-soluto suficientemente fortes. Eles são menos solúveis em solventes apolares porque as interações soluto-soluto são muito mais fortes do que qualquer interação possível entre solvente apolar e moléculas de soluto polar.

Compostos apolares insolúveis em água e solúveis em gordura, como óleos, são hidrofóbicos ou temem a água, pois não podem formar ligações de hidrogênio para competir com as interações solvente-solvente.

Os compostos anfifílicos ou anfipáticos têm grupos polares e apolares. Por exemplo, sabonetes são sais metálicos de ácidos graxos. Na água, as moléculas de sabão se agregam em esferas chamadas micelas. Suas caudas de ácidos graxos hidrofóbicos não polares apontam para dentro, enquanto suas cabeças hidrofílicas polares estão do lado de fora.

Ao remover manchas de óleo usando sabão, as caudas envolvem o óleo apolar para formar micelas solúveis em água, permitindo que o óleo seja lavado.