Solução é uma mistura homogênea constituída por duas ou mais substâncias numa só fase. As soluções são formadas por um solvente (geralmente o componente em maior quantidade) e um ou mais solutos (geralmente componente em menor quantidade).
Substâncias químicas presentes nos organismos de animais e vegetais estão dissolvidas em água constituindo soluções. No cotidiano a maioria das soluções é líquida.
As propriedades físicas e químicas de uma mesma solução são constantes em toda sua extensão, todavia dependem da composição, que pode variar de solução para solução. As soluções são classificadas de acordo com:
O estado de agregação da solução
O estado de agregação da solução refere-se ao estado físico em que os componentes da solução se encontram. Vamos discutir brevemente cada um deles:
Estado sólido
Nesse estado, os componentes da solução estão fortemente interligados, formando uma estrutura rígida e organizada. Um sólido é caracterizado por ter forma e volume definidos, com partículas próximas umas das outras. Na solução sólida, os solutos são dissolvidos em um solvente, formando uma única fase.
Exemplo:
sal dissolvido em água, onde os íons do sal formam uma estrutura cristalina na solução.
Estado líquido
Nesse estado, os componentes da solução possuem certa mobilidade, permitindo que a solução flua e se adapte ao formato do recipiente. Os líquidos têm forma variável, mas volume constante. Uma solução líquida ocorre quando um soluto é dissolvido em um solvente, formando uma mistura homogênea.
Exemplo:
água com açúcar dissolvido, onde as moléculas de água e os açúcares se dispersam de forma homogênea.
Estado gasoso
Já o estado gasoso é caracterizado por partículas dispersas em maior distância uma da outra e com alta mobilidade. Os gases não têm forma nem volume definidos, ocupando todo o espaço disponível. A solução gasosa envolve a dissolução de um soluto gasoso em um solvente, formando uma mistura homogênea.
Exemplo:
solução de dióxido de carbono (gás carbônico) em água, onde as moléculas de CO2 estão dissolvidas na forma gasosa.
A proporção entre soluto e solvente:
A proporção entre soluto e solvente em uma solução pode variar, resultando em soluções diluídas ou concentradas. Essa proporção está relacionada com a quantidade de soluto dissolvida em relação à quantidade de solvente presente.
Diluída
Uma solução diluída apresenta uma baixa relação soluto/solvente, ou seja, a quantidade de soluto dissolvida na solução está bem abaixo da solubilidade desse soluto. Nesse caso, a concentração do soluto é baixa, o que resulta em propriedades menos intensas da solução.
Exemplo:
uma colher de chá de açúcar dissolvida em um copo de água ou algumas gotas de corante em uma garrafa de água.
Concentrada
Já uma solução concentrada apresenta uma alta relação soluto/solvente, ou seja, a quantidade do soluto dissolvida na solução está bem próxima a solubilidade desse soluto. Nesse caso, a concentração do soluto é alta, o que resulta em propriedades mais intensas da solução.
Exemplos:
alta concentração de sal em água para preparar soluções salinas utilizadas em processos de salinização de alimentos
soluções ácidas fortes utilizadas em laboratórios químicos.
A natureza do soluto:
A natureza do soluto em uma solução pode ser classificada como molecular ou iônica, dependendo das características químicas das substâncias envolvidas.
Molecular
Em uma solução com soluto molecular, o soluto é composto por moléculas que estão dispersas no solvente. Essas moléculas podem ser compostas por átomos diferentes, formando substâncias como açúcares, álcoois, ácidos orgânicos, entre outros.
Exemplo:
Dissolução de açúcar (sacarose) em água, onde as moléculas de sacarose se dispersam no solvente.
Iônica
Já em uma solução com soluto iônico, o soluto é composto por íons que estão dispersos no solvente. Os íons podem ser positivos (cátions) ou negativos (ânions) e são formados pela perda ou ganho de elétrons de átomos.
Exemplo:
sal de cozinha (cloreto de sódio) dissolvido em água, onde os íons de sódio (Na+) e cloreto (Cl-) se dispersam no solvente.
A natureza do soluto, seja molecular ou iônica, influencia as propriedades e comportamento da solução. Soluções moleculares tendem a ser mais voláteis e possuem menor condutividade elétrica, enquanto soluções iônicas são mais condutoras de corrente elétrica devido à presença de íons.
A solubilidade
Solubilidade é a quantidade máxima de um soluto que pode ser dissolvida em um determinado volume de solvente, a uma dada temperatura, formando um sistema estável. Quanto à solubilidade as soluções podem ser classificadas em:
Saturada: solução que contém uma quantidade de soluto igual à solubilidade a uma dada temperatura. Na solução saturada o soluto dissolvido e o não dissolvido estão em equilíbrio dinâmico entre si.
Insaturada: solução que contém uma quantidade de soluto inferior à solubilidade a uma dada temperatura.
Supersaturada: solução que contém uma quantidade de soluto superior a solubilidade a uma dada temperatura. A solução supersaturada é instável, e a mínima perturbação do sistema faz com que o excesso de soluto dissolvido precipite, tornando-se uma solução saturada com presença de corpo de fundo.
Em geral pode-se obter soluções supersaturadas aquecendo uma solução saturada que tenha parte do soluto não dissolvido. O aquecimento deve ser realizado até que todo o soluto presente se dissolva. Um resfriamento lento, com a solução em repouso, até a temperatura inicial, pode permitir a obtenção da solução supersaturada, desde que o soluto não tenha cristalizado.
O mel, o melado de cana-de-açúcar e os xaropes são alguns exemplos de soluções supersaturadas usadas no dia a dia.
