Vamos analisar agora um caso particular de equilíbrio que envolve um sistema de duas fases: uma sólida e outra líquida. Esse tipo de sistema já foi objeto de nossa atenção no capítulo 1, quando abordamos o conceito de solubilidade e a possibilidade de parte de um sólido – no caso, o soluto – não se dissolver em contato com uma solução saturada desse soluto. Isso ocorre quando, em determinada temperatura, a quantidade de solvente é insuficiente para dissolver todo o sólido disponível. A foto ao lado deve ajudá-lo a relembrar esse conceito.
SÉRGIO DOTTA JR./ACERVO DO FOTÓGRAFO
Conceituando o equilíbrio sólido-líquido
No sistema heterogêneo ao lado, o sulfato de cobre pentaidratado sólido, CuSO4 ? 5 H2O(s), no fundo do béquer, está em equilíbrio com uma solução aquosa saturada de CuSO4(aq).
A rigor, no parágrafo ao lado, quando se fala em álcool, a referência é ao álcool “puro”, isto é, o “álcool absoluto”. Lembre-se de que mesmo o álcool 96 °GL (92,8 INPM), é uma mistura formada por 96% em volume de etanol e 4% em volume de água.
Béquer com cristais de iodo, I2(s), começando a se dissolver em álcool. À medida que o iodo se dissolve, a solução vai assumindo uma coloração castanha.
início
vdi = vde I2 em solução alcoólica álcool
vdi vdi
I2(s)
vde
ADILSON SECCO/ARQUIVO DA EDITORA
DIVULGAÇÃO PNLD
Vejamos o que ocorre com o iodo sólido, do momento em que é colocado em etanol até atingir o equilíbrio. Lembre-se de que o iodo (I2) e o etanol (C 2H5 OH), um álcool, são substâncias moleculares. Preste atenção na foto ao lado, que mostra os primeiros cristais de iodo se dissolvendo em álcool. E em nível molecular, o que deve estar acontecendo? Para responder a essa questão, podemos recorrer a um modelo que represente as partículas de iodo e de etanol envolvidas nessa dissolução. Não se esqueça de que modelos são recursos criados pelos cientistas para explicar observações experimentais e estudos e, portanto, não podem ser confundidos com a realidade. No caso, trata-se de uma interpretação da dissolução que acontece em escala submicroscópica. Observe o esquema abaixo:
SÉRGIO DOTTA JR./ACERVO DO FOTÓGRAFO
Dissolução de um sólido molecular
Cores fantasia (átomos e moléculas não têm cor); sem escala (a representação é apenas um modelo; as partículas representadas não podem ser observadas diretamente nem com instrumentos ópticos).
O esquema representa o processo de dissolução de iodo (nível molecular) em álcool. Note que, na situação de equilíbrio, a velocidade de dissolução do iodo (vdi) é igual à sua velocidade de deposição no sólido (vde). Ao final do processo, teremos duas fases: uma sólida, do iodo que permanece no fundo do béquer, e outra de solução alcoólica saturada de iodo. 204
Unidade 3 Princípios da reatividade
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MATRIZ NOVA
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