Aula 6 - Curvas de solubilidade

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CIÊNCIAS DA NATUREZA
E SUAS TECNOLOGIAS
F B O N L I N E . C O M . B R
//////////////////
Professor(a): Antonino Fontenelle
assunto: CurvAs de solubilidAde
frente: QuímiCA ii
OSG.: 118069/17
AULA 06
EAD – MEDICINA
Resumo Teórico
Introdução
As curvas de solubilidade são uma importante ferramenta para 
observarmos o comportamento do coeficiente de solubilidade de uma 
solução com o aumento de temperatura. A solubilidade da maioria 
dos solutos sólidos não sofre influência significativa da pressão. Assim, 
a solubilidade de um sólido em um líquido será expressa em função 
apenas da temperatura.
Observe, no gráfico a seguir, as curvas de alguns sais, expressas 
em gramas de soluto por 100 g de água, em função da temperatura.
so
lu
bi
lid
ad
e
20 40 60 80 temperatura (ºC)
Ce
2
(SO
4
)
3
NaC�
K
2
Cr
2
O
7
(e
m
 g
 d
e 
sa
l d
is
so
lv
id
o/
10
0 
g 
de
 á
gu
a)
NaNO
2
Veja que a curva do NaNO
2
 e do K
2
Cr
2
O
7
 são ascendentes, 
ou seja, aumentam a solubilidade com o aumento da temperatura. 
Podemos afirmar que esses sais se dissolvem endotermicamente, 
isto é, absorvem calor do ambiente ao se dissolverem. Assim, com a 
dissolução desses sais em água, se observa que a solução se resfria.
Veja ainda que a curva do Ce
2
(SO
4
)
3
 é decrescente, ou seja, 
a solubilidade diminui com o aumento da temperatura. Assim, podemos 
afirmar que esse sal apresenta dissolução exotérmica, isto é, libera calor 
ao se dissolver e, consequentemente, torna suas soluções mais quentes.
Veja agora o gráfico a seguir:
225
200
175
150
125
100
75
 50
25
C
A
B
0
0 20 6040 80 100
Temperatura (ºC)
So
lu
bi
lid
ad
e 
(g
 d
o 
so
lu
to
/1
00
 g
 d
e 
ág
ua
)
O gráfico mostra a curva de solubil idade do KNO
3
 
(em g do soluto por 100 g de água) em função da temperatura. 
Observe os pontos A, B e C. No ponto A, temos uma solução 
preparada com a proporção de soluto para 100 g de água 
inferior ao valor previsto pelo coeficiente de solubilidade, na 
temperatura de 60 °C. Assim, o ponto A representa uma 
solução insaturada, como todos os outros pontos na região 
abaixo da curva de solubilidade. No ponto B, foi dissolvida 
uma quantidade de soluto em 100 g de água, na temperatura 
de 60 °C, que torna a solução saturada, ou seja, dissolveu-se 
uma quantidade de soluto que alcance o valor do coeficiente 
de solubilidade. Assim, o ponto B representa uma solução 
saturada, com ou sem a presença de corpo de fundo, como todos 
os outros pontos que se situam na própria curva de solubilidade. 
No ponto C, foi preparada uma solução que conseguiu dissolver 
mais soluto que o valor previsto pelo coeficiente de solubilidade 
na temperatura de 60 °C. Assim, o ponto C representa uma 
solução supersaturada (instável), como todos os outros pontos 
acima da curva de solubilidade. A preparação dessa solução 
supersaturada foi comentada anteriormente, e a sua perturbação 
fará com que a solução saia da condição de supersaturação 
(ponto C) e volte ao ponto de saturação (ponto B), se tornando 
uma solução saturada com corpo de fundo.
Observação:
A curva de solubilidade de sais hidratados (do tipo 
CaCl
2 
· nH
2
O) apresenta um aspecto incomum: ela possui pontos 
de inflexão (um “bico” na curva) que mostram as temperaturas 
em que o sal sofre desidratação (perda de água). Veja o gráfico 
a seguir:
so
lu
bi
lid
ad
e CaC�2 · 6H2O
CaC�
2 
· 2H
2
O
30 45 temperatura (ºC)
CaC�
2 
· 4H
2
O
(e
m
 g
 C
aC
� 2
 d
is
so
lv
id
o/
10
0 
g 
de
 á
gu
a)
2F B O N L I N E . C O M . B R
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Módulo de estudo
OSG.: 118069/17
Solubilidade de gases em líquidos
A solubilidade (S) de gases em líquidos apresenta comportamento 
especial, pois depende, além da temperatura, também da pressão. 
Assim, quando se aumenta a pressão parcial do gás (P
gás
) que se deseja 
dissolver, observa-se um aumento da solubilidade desse gás. Esse efeito 
é usado no engarrafamento de refrigerantes, em que a solubilidade de 
CO
2
 necessita ser aumentada, e é descrito pela lei de Henry:
S = k
H
 · P
gás
onde k
H
 é a constante da Lei de Henry e depende do gás, do solvente 
e da temperatura.
Além disso, percebemos que os gases apresentam solubilidade 
inversamente proporcional à temperatura. Logo:
S ~ (1/T)
Exercícios
01. (Fuvest) A curva de solubilidade do KNO
3
 em função da 
temperatura é dada a seguir. Se a 20 ºC misturarmos 50 g de KNO
3
 
com 100 g de água, quando for atingido o equilíbrio teremos:
 g/100g H
2
O
40
20
0 20 40 ºC
A) um sistema homogêneo.
B) um sistema heterogêneo.
C) apenas uma solução insaturada.
D) apenas uma solução saturada.
E) uma solução supersaturada.
02. (Uerj) Um laboratorista precisa preparar 1,1 kg de solução aquosa 
saturada de um sal de dissolução exotérmica, utilizando como 
soluto um dos três sais disponíveis em seu laboratório: X, Y e Z. 
A temperatura final da solução deverá ser igual a 20 ºC.
 Observe as curvas de solubilidade dos sais, em gramas de soluto 
por 100 g de água:
50
40
30
20
10
10 20 30 400
temperatura (ºC)
so
lu
bi
lid
ad
e
Z
Y
X
 A massa de soluto necessária, em gramas, para o preparo da 
solução equivale a:
A) 100 B) 110
C) 300 D) 330
03. (Unesp) A poluição térmica, provocada pela utilização de água de 
rio ou mar para refrigeração de usinas termoelétricas ou nucleares, 
vem do fato da água retornar ao ambiente em temperatura mais 
elevada que a inicial. Este aumento de temperatura provoca alteração 
do meio ambiente, podendo ocasionar modificações nos ciclos de 
vida e de reprodução e, até mesmo, a morte de peixes e plantas. 
O parâmetro físico-químico alterado pela poluição térmica, 
responsável pelo dano ao meio ambiente, é
A) a queda da salinidade da água.
B) a diminuição da solubilidade do oxigênio na água.
C) o aumento da pressão de vapor da água.
D) o aumento da acidez da água, devido à maior dissolução de 
dióxido de carbono na água.
E) o aumento do equilíbrio iônico da água.
04. (UFMG) Numa aula no Laboratório de Química, os alunos 
prepararam, sob supervisão do professor, duas soluções aquosas, 
uma de cloreto de potássio, KCl, e uma de cloreto de cálcio, 
CaCl
2
. Após observarem a variação da temperatura em função 
do tempo, durante o preparo de cada uma dessas soluções, os 
alunos elaboraram este gráfico:
30
CaC�
2
KC�
30 60 90
Tempo/s
120
20
10
 0
Te
m
p
er
at
u
ra
/º
C
 Considerando-se as informações fornecidas por esse gráfico e outros 
conhecimentos sobre o assunto, é correto afirmar que
A) a dissolução do CaCl
2
 diminui a energia cinética média das 
moléculas de água.
B) a dissolução do KCl é um processo exotérmico.
C) a entalpia de dissolução do CaCl
2
 é maior que zero.
D) a solubilidade do KCl aumenta com o aumento da temperatura.
05. (Acafe) Um técnico preparou 420 g de uma solução saturada de 
nitrato de potássio (KNO
3
, dissolvida em água) em um béquer a 
uma temperatura de 60 ºC. Depois deixou a solução esfriar até uma 
temperatura de 40 ºC, verificando a presença de um precipitado.
 A massa aproximada desse precipitado é: (desconsidere a massa 
de água presente no precipitado)
0
0
20
40
60
80
100
120
10 20 30 40 50 60 70
Temperatura (ºC)
So
lu
bi
lid
ad
e 
do
 n
itr
at
o 
de
 p
ot
ás
si
o
em
 1
00
 g
 d
e 
ág
ua
A) 100 g B) 60 g
C) 50 g D) 320 g
3 F B O N L I N E . C O M . B R
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OSG.: 118069/17
Módulo de estudo
06. (Ufes) Ao se adicionar cloreto de amônio a uma certa quantidade 
de água a 25 ºC, observa-se um resfriamento na solução. Com 
base nesta informação, pode-se afirmar:
A) O processo é exotérmico e a solubilidade do NH
4
Cl aumenta 
com o aumento da temperatura.
B) O processo é endotérmico e a solubilidade do NH
4
Cl aumenta 
com o aumento da temperatura.
C) O processo é exotérmico e a solubilidade do NH
4
Cl diminui 
com o aumento da temperatura.
D) O processo é endotérmico e a solubilidade do NH
4
Cl diminui 
com o aumento da temperatura.
E) O processo é endotérmico e a solubilidadedo NH
4
Cl independe 
da temperatura. 
07. (UEG) O gráfico abaixo mostra a curva de solubilidade para 
diversos sais inorgânicos. A análise do gráfico permite concluir que 
a quantidade mínima de água, em gramas, a 10 ºC, necessária 
para dissolver 16 g do sal A é igual a:
temperatura em graus Celsius
gr
am
as
 d
e 
so
lu
to
 p
ar
a 
sa
tu
ra
r 
10
0 
g 
H
2O
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Sa
l A
Sa
l A
Sal
 C
Sal
 C
Sal DSal D
Sal ESal E
Sa
l B
Sa
l B
A) 12
B) 20
C) 36
D) 48
08. (FGV) O gráfico mostra a curva de solubilidade do sal dicromato 
de potássio em água.
100
90
0 20
C
S 
(g
 s
al
/1
00
 g
 H
2O
)
3010 50
A
60 70 80 90 100
T(ºC)
40
80
70
60
50
 40
30
20
10
0
 A solução indicada pelo ponto A e o tipo de dissolução do 
dicromato de potássio são denominadas, respectivamente:
A) insaturada e endotérmica.
B) insaturada e exotérmica.
C) saturada e endotérmica.
D) supersaturada e endotérmica.
E) supersaturada e exotérmica.
09. (Uece) Os sais são nutrientes importantíssimos dos seres vivos e têm 
larga aplicação na indústria farmacêutica. O gráfico da figura a seguir 
representa as curvas de solubilidade de cinco sais. Adicionaram-se, 
separadamente, 90 g de cada um dos sais a 200 g de água.
120
100
90
70
80
50
60
30
40
10
10 3020 40 6050 70 90 100
So
lu
bi
lid
ad
e 
(g
ra
m
as
 d
e 
so
lu
to
/1
00
 g
 d
e 
H
2O
)
Temperatura (ºC)
80
0
20
110
NaC�NaC�NaC�NaC�
KC�KC�
Ce
2
(SO
4
)
3
Ce
2
(SO
4
)
3
KN
O 3
KN
O 3Na
NO
3
Na
NO
3
 Considerando-se a temperatura de 40 °C, estarão totalmente 
dissolvidos:
A) KCl e NaCl	 B) KCl e Ce
2
(SO
4
)
3
C) KNO
3
 e NaNO
3 
D) NaCl e Ce
2
(SO
4
)
3
10. (UFPB) O óxido de cálcio apresenta baixa solubilidade em água, 
como mostrado na tabela abaixo:
Temperatura (ºC) Solubilidade de CaO em água (mol/L)
10 0,023
80 0,013
 Considerando as características das soluções aquosas e as 
informações da tabela, é correto afirmar:
A) Uma solução 0,023 mol/L de CaO a 10 ºC é insaturada.
B) Uma solução 0,023 mol/L de CaO a 10 ºC contém excesso de 
soluto dissolvido.
C) Uma solução 0,013 mol/L de CaO a 80 ºC é saturada.
D) A dissolução de CaO em água é endotérmica.
E) A dissolução de 0,013 mol de CaO em 1 L, a 80 ºC, forma uma 
solução supersaturada.
11. (UPE) O gráfico a seguir mostra curvas de solubilidade para 
substâncias nas condições indicadas e pressão de 1 atm.
Curva de Solubilidade
Temperatura em ºC
So
lu
bi
lid
ad
e 
em
 g
 d
o 
sa
l/1
00
 g
 d
e 
ág
ua
0
0
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
KNO3KNO3
NaNO3NaNO3
NaCNaC
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Módulo de estudo
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 A interpretação dos dados desse gráfico permite afirmar 
corretamente que
A) compostos iônicos são insolúveis em água, na temperatura de 
0 ºC.
B) o cloreto de sódio é pouco solúvel em água à medida que a 
temperatura aumenta.
C) sais diferentes podem apresentar a mesma solubilidade em 
uma dada temperatura.
D) a solubilidade de um sal depende, principalmente, da espécie 
catiônica presente no composto.
E) a solubilidade do cloreto de sódio é menor que a dos outros 
sais para qualquer temperatura.
12. (Unimontes) A solubilidade dos açúcares é um fator importante 
para a elaboração de determinado tipo de alimento industrializado. 
A figura a seguir relaciona a solubilidade de mono e dissacarídeos 
com a temperatura.
Gramas de carboidrato em 100 g de solução
Te
m
pe
ra
tu
ra
 (º
C
) 
Lactose
Maltose
Glicose
Frutose
Sacarose
10 20
20
40
60
80
100
30 40 50 60 70 80 90
 Em relação à solubilidade dos açúcares, a alternativa que contradiz 
as informações da figura é:
A) A frutose constitui o açúcar menos solúvel em água, e a lactose, 
a mais solúvel.
B) Em temperatura ambiente, a maior solubilidade é da frutose, 
seguida da sacarose.
C) A solubilidade dos dissacarídeos em água aumenta com a 
elevação da temperatura.
D) A 56 ºC, cerca de 73 g de glicose ou de sacarose dissolvem-se em 
100 g de solução.
13. (Fuvest) O processo de recristalização, usado na purificação de 
sólidos, consiste no seguinte:
1. Dissolve-se o sólido em água quente, até a saturação.
2. Resfria-se a solução até que o sólido se cristalize.
 Os gráficos a seguir mostram a variação, com a temperatura, da 
solubilidade de alguns compostos em água.
So
lu
bi
lid
ad
e
KNO
3 
KBr
Temperatura
NaC�
 O método de purificação descrito anteriormente é mais eficiente 
e menos eficiente, respectivamente, para:
A) NaCl e KNO
3
.
 
B) KBr e NaCl.
C) KNO
3
 e KBr. D) NaCl e KBr.
E) KNO
3
 e NaCl.
14. (ITA-Modificada) A figura abaixo mostra a curva de solubilidade 
do brometo de potássio (KBr) em água:
50
60
70
80
90
100
110
0 20 40 60 80 100
I
II
Temperatura (°C)
So
lu
bi
lid
ad
e 
(g
 K
Br
/1
00
 g
 H
2O
)
 Baseado nas informações apresentadas na figura, é errado afirmar 
que
A) a dissolução do KBr em água é um processo endotérmico.
B) a 30 ºC, a concentração de uma solução aquosa saturada em 
KBr é de aproximadamente 41% em massa.
C) misturas correspondentes a pontos situados na região I da 
figura são bifásicas.
D) misturas correspondentes a pontos situados na região II da 
figura são monofásicas.
E) misturas correspondentes a pontos situados sobre a curva são 
saturadas em KBr.
15. (UCS-Modificada) Os refrigerantes possuem dióxido de carbono 
dissolvido em água, de acordo com a curva de solubilidade 
representada abaixo.
Curva de Solubilidade
2,4
2,2
2,0
1,8
1,6
1,4
1,2
10 15 20 25 30
Temperatura da água (°C)
So
lu
bi
lid
ad
e 
do
 C
O
2 
em
 á
gu
a 
(m
g·
L-
1 )
 No processo de fabricação dos refrigerantes:
A) o aumento da temperatura da água facilita a dissolução do 
CO
2(g)
 na bebida.
B) a diminuição da temperatura da água facilita a dissolução do 
CO
2(g)
 na bebida.
C) a diminuição da concentração de CO
2(g)
 facilita sua dissolução 
na bebida.
D) a dissolução do CO
2(g)
 na bebida não é afetada pela temperatura 
da água.
E) o ideal seria utilizar a temperatura da água em 25 ºC, pois a 
solubilidade do CO
2(g)
 é máxima.
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Módulo de estudo
Resolução
01. Na temperatura de 20 °C, a solubilidade do sal é cerca de 35 g 
por 100 g de água. Quando se adiciona 50 g desse sal em 100 
g de água, cerca de 15 g precipitam e formam corpo de fundo. 
A solução se torna saturada com precipitado e sistema total 
(solução + precipitado) apresentará duas fases e será heterogêneo.
 Resposta: B
02. A curva de dissolução exotérmica é a curva X. Na temperatura de 
20 °C, a solubilidade é de 10 g por 100 g de água. Assim:
 10 g do sal ––––––––––– 110 g de solução saturada
 x ––––––––––– 1100 g de solução saturada
 x = 100 g do sal
 Resposta: A
03. O aquecimento da água provoca a redução da solubilidade dos 
gases, notadamente a do oxigênio, causando a morte de peixes 
e plantas.
 Resposta: B
04. Observe pelo gráfico que a dissolução de CaCl
2
 aquece a solução 
(aumentando sua energia cinética), caracterizando uma dissolução 
exotérmica. Dissoluções exotérmicas são características de sais com 
solubilidade decrescente com a temperatura. Já a dissolução do 
KCl resfria a solução, caracterizando uma dissolução endotérmica, 
típica de sais com solubilidade crescente com a temperatura.
 Resposta: D
05. Na temperatura de 60 °C, a solubilidade é de 110 g por 100 g de 
água. Assim:
 110 g do sal ––––––––––– 210 g de solução saturada
 x ––––––––––– 420 g de solução saturada
 x = 220 g do sal
 Logo, tem-se 420 – 220 = 200 g de água.
 Ao se resfriar a solução para 40 ºC, a solubilidade cai para 60 g 
por 100 g de água. Como já se sabe que se tem 200 g de água, 
há 120 g de sal dissolvido. Portanto, haverá a precipitação de 
220 – 120 = 100 g de sal.
 Resposta: A
06. O resfriamentoda solução indica a dissolução endotérmica desse sal. 
Assim, a solubilidade do sal aumenta com o aumento da temperatura.
 Resposta: B
07. Na temperatura de 10 °C, a solubilidade do sal A é de 80 g por 100 g de 
água. Assim, para dissolver 16 g do sal A necessita-se de 20 g de água.
 Resposta: B
08. O ponto A, abaixo da curva, representa uma solução insaturada. 
Como a solubilidade do sal aumenta com a temperatura, temos 
um sal de dissolução endotérmica.
 Resposta: A
09. Como se deseja dissolver 90 g de soluto em 200 g de água, 
deve-se procurar no gráfico aqueles sais em que as solubilidades 
sejam maiores que 45 g por 100 g de água, sob temperatura de 
40 °C. Podemos encontrar KNO
3
 e NaNO
3
 que atendem essas condições.
 Resposta: C
10. A) Falso. A solução descrita está saturada sem corpo de fundo.
B) Falso. Veja o comentário do item A.
C) Correto. Está saturada, pois alcançou o respectivo coeficiente 
de solubilidade.
D) Falso. Como a solubilidade diminui à medida que a temperatura 
aumenta, a dissolução de CaO em água é exotérmica.
E) Falso. Veja o comentário do item C.
 Resposta: C
11. A) Falso. Pelo gráfico percebe-se que a 0 °C as solubilidades dos 
sais (compostos iônicos) não são nulas.
B) Falso. A solubilidade do NaCl (sal de cozinha), que é 
considerada relativamente boa, praticamente não sofre 
alteração com a temperatura.
C) Correto. As curvas de solubilidade podem se encontrar e 
gerar uma coincidência nos valores de solubilidade em dadas 
temperaturas.
D) Falso. O gráfico mostra que a forma como a solubilidade varia 
com a temperatura, bem como o valor que pode assumir, 
depende tanto do cátion quanto do ânion presentes no sal. 
E) Falso. Em temperaturas inferiores a 25 °C a solubilidade do 
NaCl torna-se maior que a do KNO
3
.
 Resposta: C
12. Inicialmente, note que o gráfico está com os eixos invertidos, ou 
seja, o eixo x é a solubilidade, enquanto o eixo y é a temperatura.
A) Falso. Marcando 25 °C no eixo y e traçando uma reta horizontal 
a partir desse ponto, percebe-se que o de menor solubilidade é 
a lactose, enquanto o de maior solubilidade é a frutose. 
B) Correto. Executando-se o mesmo procedimento anterior, 
verifica-se que o segundo mais solúvel é a sacarose.
C) Correto. Todas as solubilidades mostradas no gráfico (sejam mono 
ou dissacarídeos) aumentam com o aumento da temperatura.
D) Correto. Nessa temperatura as solubilidades da glicose e da 
sacarose coincidem e são iguais a, aproximadamente, 73 g por 
100 g de solução.
 Resposta: A
13. O processo de recristalização é mais eficiente quando o soluto 
possui alta solubilidade em alta temperatura e baixa solubilidade 
em baixa temperatura. Esse fato se observa em KNO
3
. Da mesma 
forma, o sal onde haverá menos eficiência no processo é o NaCl.
 Resposta: E
14. A) ( V ) Como a curva de solubilidade é crescente com a 
temperatura, a dissolução do sal é um processo endotérmico.
B) ( V ) A solubilidade desse sal a 30 °C (de 70 g/100 g de 
água), expressa em porcentagem em massa, será de: 
 Solubilidade = 
70
170
g KBr
g solu oçã
 ≅ 0,41 = 41%.
C) ( F ) Misturas situadas na região I da figura são soluções 
supersaturadas, ou seja, não podem ter a presença de corpo 
de chão e se constituem em sistemas monofásicos.
D) ( V ) Misturas situadas na região II da figura são insaturadas 
e, portanto, não possuem corpo de fundo. Logo, são sistemas 
monofásicos.
E) ( V ) Pontos situados sobre a curva são saturadas em KBr, com 
ou sem a presença de corpo de chão.
 Resposta: C
15. Já se sabe que a solubilidade de um gás aumenta com a diminuição 
da temperatura. De qualquer forma, o gráfico confirma essa 
observação.
 Resposta: B SUPERVISOR/DIRETOR: MARCELO PENA – AUTOR: ANTONINO FONTENELLE
DIG.: CINTHIA – REV.: KARLLA