O remédio, o solvente e a temperatura
Um laboratório precisa dissolver 5,0 g de um composto iônico pouco solúvel em água. A 20 °C, a solubilidade é de 1,2 g por 100 g de água; a 60 °C, sobe para 4,8 g por 100 g. O técnico aquece 200 g de água a 60 °C, adiciona os 5,0 g e observa que parte do sólido não dissolve. Ele então resfria a solução lentamente até 20 °C e obtém cristais. Um estagiário sugere adicionar mais água em vez de aquecer, e outro sugere usar etanol, no qual o composto é praticamente insolúvel. O recipiente está aberto e a pressão é constante.
1. Calcule a massa dissolvida a 60 °C e a 20 °C em 200 g de água e explique por que sobrou sólido a 60 °C.
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A 60 °C: 4,8 g por 100 g de água → em 200 g, dissolvem-se 9,6 g. Como foram adicionados apenas 5,0 g, todo o sólido deveria dissolver; logo, a observação de sólido remanescente indica que a solução não atingiu o equilíbrio (falta de agitação/tempo) ou que a temperatura real não era 60 °C.
A 20 °C: 1,2 g por 100 g → em 200 g, dissolvem-se 2,4 g. Ao resfriar, cristalizam cerca de 5,0 − 2,4 = 2,6 g (se todo o sólido tivesse dissolvido). O cálculo mostra que a quantidade de água é suficiente; o problema está no procedimento, não na solubilidade. A conclusão prática é agitar e garantir a temperatura antes de filtrar.
2. Compare as sugestões do estagiário (mais água) e do outro (etanol) com a alternativa de aquecer. Qual é a mais adequada e por quê?
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Adicionar mais água aumenta o volume e dilui a solução: para dissolver 5,0 g a 20 °C seriam necessários 5,0/1,2×100 ≈ 417 g de água, mais que o dobro. Funciona, mas gera solução muito diluída e dificulta a recuperação do composto.
O etanol é inadequado: como o composto é praticamente insolúvel nele, o solvente não dissolveria o sólido; poderia, no máximo, ser usado para precipitar. Aquecer é a melhor opção porque aumenta a solubilidade sem diluir: a 60 °C, 200 g de água dissolvem 9,6 g, o dobro do necessário. O procedimento correto é aquecer, agitar até dissolver totalmente, filtrar a quente e resfriar para cristalizar, recuperando o composto com boa pureza.