Soluções, solutos e solventes

Solução é uma mistura homogênea entre duas ou mais substâncias, ou seja, é uma mistura que apresenta apenas 1 fase visível, aspecto uniforme, como por exemplo, a água potável que sai dos filtros em nossas casas.

Uma solução pode se apresentar em três diferentes estados físicos, sólido, líquido e gasoso. Uma aliança de ouro é um exemplo de solução sólida, assim como o óleo de soja é um exemplo de solução líquida e o ar que respiramos é um exemplo de solução gasosa.  Uma solução, independente do estado físico, é composta por dois componentes, o solvente e o(s) soluto(s). O solvente é a espécie em maior quantidade, responsável por dissolver o soluto, ou seja, separar as partículas (moléculas, íons, ou átomos isolados) de soluto através de interações elétricas, dispersando as partículas do soluto, de forma igual, por todo o volume de solução (a concentração é igual em qualquer parte da solução).

As soluções, como já foi dito, podem ser sólidas, líquidas ou gasosas, no entanto, são mais comuns as soluções se formarem no estado gasoso e principalmente líquido, para posteriormente se tornarem sólidas. Isso não impede que substâncias sólidas se misturem de maneira homogênea, formando uma solução sólida. Um comprimido efervescente, tipo “sonrisal” é um exemplo de solução no estado sólido, formada pela mistura de substâncias sólidas (bicarbonato de sódio, carbonato de sódio, ácido acetilsalicílico e ácido cítrico).

As soluções líquidas, de acordo com sua natureza química, podem classificadas como: soluções iônicas e soluções moleculares, que podem ser polares ou apolares.

Soluções Iônicas

Soluções iônicas são formadas por um soluto iônico, composto iônico dissolvido em um solvente com caráter fortemente polar, tal como a água. Para haver a dissolução de um composto iônico em água (o quiprocura já discutiu esse assunto nesse texto) é necessário haver a hidratação e estabilização dos íons (íon positivo e íon negativo) que formam o composto iônico. O processo de hidratação e estabilização dos íons “é capaz de enfraquecer as interações eletrostáticas existentes, anulando (ou diminuindo grandemente) a tendência dos íons em se agrupar em uma rede cristalina, característica de compostos iônicos”. A estabilização dos íons positivos e negativos se dá a partir de novas interações eletrostáticas entre os referidos íons e partes polares das moléculas do solvente. Ou seja, íons positivos, cátions, são estabilizados pela região negativa de moléculas de água, já íons negativos, ânions são estabilizados pelas regiões positivas de moléculas de água. Quando moléculas de água se agrupam ao redor de íons, promovendo a estabilidade eletrostática da carga, o soluto iônico está se dissolvendo e suas partículas, íons (positivos e negativos), estão se distribuem por toda a solução.

Toda solução iônica é também uma solução polar, já que os íons, dissolvidos em solvente polar, apresentam cargas positivas e cargas negativas.

As soluções iônicas apresentam a característica de conduzirem eletricidade, já que os íons conseguem fazer o transporte de elétrons responsável pela condução da corrente elétrica.

Soluções Moleculares

Soluções moleculares são formadas quando um soluto constituído apenas por ligações covalentes  (molécula) é dissolvido em um solvente também molecular.  Para que haja a dissolução de um soluto molecular em solvente molecular, é necessária similaridade entre as polaridades do soluto e do solvente. Um soluto (composto molecular) apolar só dissolve em solventes com caráter apolar. Da mesma forma, soluto polar só dissolve em solventes com algum caráter polar.

Um composto molecular só dissolve em determinado solvente se as interações entre as moléculas (para ver mais sobre interações intermoleculares, veja esse texto) de soluto e solvente forem mais intensas do que as interações, inicialmente existentes, entre as moléculas de soluto.

Solução Molecular Polar

Uma solução polar é formada por um soluto polar dissolvido em um solvente polar. Uma solução molecular polar é uma solução na qual o soluto e o solvente são moleculares e polares. Para que um composto polar dissolva em um solvente polar, as regiões negativas das moléculas do solvente interagem com as regiões positivas das moléculas do soluto, da mesma forma que as regiões positivas das moléculas do solvente interagem com as regiões negativas das moléculas do soluto, possibilitando que as moléculas do soluto se distribuam por todo o volume do solvente, formando uma solução polar. As interações entre moléculas de soluto e solvente são do tipo dipolo-dipolo e interações de hidrogênio, características de moléculas polares, ou seja, moléculas que possuem cargas ou polos elétricos definidos.

Solução Molecular Apolar

Uma solução molecular apolar é formada por um soluto apolar dissolvido em solvente apolar. Uma  molécula apolar não apresenta separação de polos elétricos (positivos ou negativos), cargas estáticas. É definido que em moléculas apolares, os elétrons às vezes estão em uma região da molécula, às vezes estão em outra região da molécula. Quando os elétrons oscilam de uma região para outra na molécula, formam-se dipolos (dois polos) momentâneos, ou seja, polo negativo será onde estão os elétrons e polo positivo será a região oposta. Como existe uma oscilação muito rápida e pouco previsível, assume-se que essa molécula não apresenta polos permanentes, sendo considerada apolar. Diante da ausência de polos permanentes, formam-se interações fracas entre moléculas (interações do tipo van de Waals).

Uma solução molecular apolar é então formada, quando solvente e soluto, ambos apolares, são misturados.