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==Definição IUPAC==
De acordo com uma definição da IUPAC{{Nota de rodapé|IUPAC - União Internacional de Química Pura e Aplicada.}} , é a solubilidade da composição analítica de uma [[Solução|solução saturada]] expressa como uma proporção de um soluto designada no seio de um solvente determinado. A solubilidade pode ser definida em unidades de concentração, molalidade, fração molar, razão molar, e de outras unidades.
==Solubilidade gases==
Os gases, em geral, são pouco solúveis em líquidos. Existem, porém, dois fatores que alteram sua solubilidade: a [[pressão]] e a [[temperatura]]
.
A influência da pressão sobe um líquido pode ser enunciada pela [[Lei de Henry]]:
“Em temperatura constante, a solubilidade de um gás em um líquido é diretamente proporcional à [[pressão parcial]] do gás acima do líquido.”
Essa lei se aplica somente em certas condições, nas quais a concentração do soluto e sua pressão parcial são relativamente baixas, ou seja, quando o gás e a solução são ideais e quando não ocorre interação entre o soluto e o solvente.
A lei de Henry pode ser expressa da seguinte forma:
:<math>P = KX</math>
onde:
:<math>X=</math> [[fração molar]] de líquido do gás em solução (é a solubilidade do gás);
:<math>P=</math> pressão parcial na fase gasosa;
:<math>K=</math> constante de proporcionalidade (ou constante de Henry);
Cada gás tem sua própria constante , que varia com a temperatura.
Um exemplo disso ocorre quando se abre uma garrafa de refrigerante: a pressão é reduzida, acarretando a diminuição da solubilidade de CO<sub>2</sub>, que é liberado na forma de bolhas.
Em termos de temperatura, a solubilidade dos gases em líquidos diminui com o aumento da temperatura, fazendo aumentar o grau de agitação das moléculas, havendo a liberação das moléculas de gás do líquido.
Esse efeito é percebido quando água muito quente é lançada em rios que possuem alta [[biodiversidade]]: a temperatura elevada reduz a solubilidade do <math>CO_2</math> na água dos rios, acarretando uma grande mortandade de espécies locais.
==Solubilidade de compostos orgânicos==
{{VT|Composto orgânico}}
Quando consideramos a solubilidade de compostos orgânicos entre si e com a [[Água|água]] devemos levar em consideração a [[Polaridade (química)|polaridade]], as [[Força intermolecular|forças de atração intermolecular]] e o tamanho da [[Cadeia carbônica|cadeia carbônica]]. Há uma tendência de [[Polaridade (química)|substâncias polares]] dissolverem substâncias polares e [[Apolar|substâncias apolares]] dissolverem substâncias apolares, ou seja, semelhante dissolve semelhante, mas há exceções à essa regra. Assim, a maioria dos compostos orgânicos é insolúvel ou pouco solúvel em [[Água|água]], porque a maioria é [[Apolar|apolar]] e a [[Água|água]] é um composto polar.
Outro fator importante para analisar a solubilidade são as [[Força intermolecular|forças intermoleculares]]. Quando essas forças estabelecidas entre [[Soluto|soluto]] e solvente são mais fortes ou iguais às estabelecidas entre as moléculas do próprio solvente e entre as do próprio soluto, a tendência de dissolução aumenta. Quanto maior essa diferença de força, maior a solubilidade.
Analisando o caso do [[Etanol|etanol]], vemos que ele é infinitamente solúvel na água, mas também dissolve materiais apolares, como, por exemplo, a [[Gasolina|gasolina]]. Isso deve-se ao fato de haver na molécula do etanol uma parte polar (formada pela [[Hidroxila|hidroxila]]) e uma parte apolar, que é responsável por [[Dissolução|dissolver]] bem os compostos orgânicos, caracterizando-o com um composto [[Molécula anfipática|anfipático]]. Os [[Carboidrato|açúcares]] possuem boa dissolução na água, pois possuem hidroxilas na fórmula. Já o [[Óleo|óleo]] de cozinha possui solubilidade muito pequena, pois é apolar. As moléculas de óleo se agrupam por interações [[Forças de Van der Waals|dipolo instantâneo - dipolo induzido]] e as da água por [[Ligação de hidrogênio|pontes de hidrogênio]], que são ligações muito mais fortes que às do óleo. Logo, as moléculas de óleo não conseguem penetrar entre as de água.
Outro fator importante é o tamanho da cadeia carbônica. Quanto maior a parte apolar carbônica menos solúvel é o composto orgânico. É por isso que o ácido acético é mais solúvel que o ácido caproico. Os dois possuem uma [[Carboxila|carboxila]], mas o [[Ácido caproico|ácido caproico]] possui uma parte [[Hidrofobia|hidrofóbica]] maior.
Outro ponto importante a considerar é a tendência de o soluto se [[Cristalização|cristalizar]] quando o solvente evapora ou quando a temperatura da solução diminui, sendo que a cristalização de uma [[Substância iônica|substância iônica]] é mais fácil, pois os íons se atraem [[Eletricidade|eletricamente]] , se comparado à atração entre moléculas. A cristalização dos compostos orgânicos é, em geral, lenta e demorada e alguns compostos nem se cristalizam, como a parafina.
<ref>Clayden, Greeves, Warren and Wothers. Organic Chemistry. ed.1 ISBN 0-199-27029-5</ref>
===Classificação de compostos orgânicos pela solubilidade===
Deduções com base em interpretação de testes de solubilidade simples pode ser extremamente útil na determinação da estrutura orgânica.Ambos, solubilidade e análises espectrométricas muitas vezes levam para os mesmos tipos de dedução estrutural.
Solubilidade envolve
:*A formação de uma camada, se os compostos são miscíveis, ou
:*A formação de duas camadas, caso os componentes sejam imiscíveis.
A solubilidade de compostos orgânicos pode ser dividida em duas categorias principais:
:*Solubilidade em que uma reação química é a força motriz
:*Solubilidade em que a miscibilidade simples é o único mecanismo envolvido, tal como a dissolução de éter etílico <math>(CH_3CH_2OCH_2CH_3)</math> em tetracloreto de carbono <math>(CCl_4)</math>.
O teste da solubilidade de uma substância orgânica é realizada em água, <math>NaOH</math> 5%, <math>NaHCO_3</math> a 5%, <math>HCl</math> 5% Fria, <math>H_2SO_4</math> concentrado. Uma substância é considerada "solúvel" se dissolve na medida de 3,3 g/100 ml de solvente.
Esses testes podem fornecer três tipos de informação:
:*A presença de um grupo funcional.Por exemplo, como os hidrocarbonetos são insolúveis em água, observando-se que uma amostra desconhecida é parcialmente solúvel em água indica que um grupo funcional polar está presente.
:*Solubilidade em alguns solventes muitas vezes leva a informações mais específicas sobre o grupo funcional.
:*Certas deduções sobre tamanho molecular e composição podem, por vezes, ser feita a partir de testes de solubilidade. Por exemplo, a solubilidade em <math>NaOH</math> 5% de um desconhecido insolúvel em água, é uma forte indicação de um grupo acídico funcional.
Na série homóloga de muitos compostos monofuncionais, os membros com menos de cerca de 5 [[átomos]] de [[carbono]] são solúveis em [[água]], enquanto que os seus homólogos superiores são insolúveis.
====Solubilidade em Água====
:*Água é um solvente fraco para os hidrocarbonetos.
:presença de ligações duplas, ligações triplas ou anéis aromáticos não afeta muito a polaridade - semelhante ao alcanos em sua solubilidade.
:halogêneo substituindo um hidrogénio diminui a solubilidade na água.
:Sais são extremamente polar e são geralmente solúveis em água.
:ácidos e aminas são mais solúveis do que os compostos não polar(devido à ligação de H-).
:Solubilidade de aminas diminui à medida que a basicidade diminui.
:Muitas aminas terciárias são mais solúveis em água fria do que em água quente (a temperaturas mais baixas, a solubilidade dos hidratos está envolvida).
<ref> LOUDON, Marc. Organic Chemistry. 5 ed. ISBN 0-981-51943-1</ref>
==Solubilidade para soluções iônicas==
Definindo um [[Sal|sal]] como um composto que, em solução, se dissocia em um [[Cátion|cátion]] diferente do H<sup>+</sup> e um [[Ânion|ânion]] diferente do OH<sup>-</sup>.<br>
Um '''sal solúvel''' é aquele que faz parte de uma [[Solução|solução]] mais concentrada que 0,01M. Um '''sal insolúvel''' apresenta uma solubilidade muito menor do que 0,01M.<br>
Abaixo segue uma tabela das regras dos sais solúveis e insolúveis:<br>
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|||'''Sais formados por:'''||'''Motivo:'''||'''Características:'''||'''Exceções:'''
|-
| rowspan=4 |'''Sais Essencialmente Solúveis''' || Ânions <math>NO_3^- \, CLO_4^- \, NO_2^- \, HCOO^-</math> e <math>CH_3COO^-</math>.|| São íons grandes de carga única, sendo de fácil dissociação.||Temos aqui sólidos de alto ponto de fusão e alta solubilidade.||<center>-</center>
|-
|Ânions <math>Cl^- \, Br^-</math> e <math>I^-</math>.||Estes ânios de carga única são menores do que os anteriores citados e apresentam interações mais fortes com os cátions em seus sólidos, sendo de menor dissociação que os acima.||Pontos de fusão mais elevados e solubilidade um pouco menor.||Sais cujo cátion é <math>Ag^+ \, Hg_2^{2+}</math> ou <math>Pb^{2+}</math>.
|-
|Ânions <math>SO_4^{-2}</math>.<span>||Íon grande, porém carga dupla, seus sais são geralmente menos solúveis do que os de <math>Cl^-</math>.||<center>-<center>||Sais cujo cátion é <math>Ba^+ \, Sr^{2+}</math> ou <math>Pb^{2+}</math>. Os sais <math>CaSO_4 \, Ag_2SO_4</math> e <math>Hg_2SO_4</math> são poucos solúveis.
|-
|Cátions <math>Na^+ \, K^+</math> e <math>NH_4^+</math>.||Estes íons são fortementes hidratados e possuem apenas uma carga.||<center>-</center>||Os sais de sódio geralmente são mais solúveis do que os de potássio, e os de [[lítio]] são os mais solúveis de todos. O íon complexo <math>[Co(NO_2)_6]^{-3}</math><span> forma sais insolúveis com <math>K^+</math> e <math>NH_4^+</math>.
|-
| rowspan=3 |'''Sais Essencialmente Insolúveis''' || Os hidróxidos são insolúveis, exceto os de [[sódio]], [[potássio]], [[amônio]] e [[bário]].||O íon hidroxila é um caso especial.Trata-se se um íon relativamente pequeno;mas, em sólidos, o <math>O^{-2}</math><span> geralmente substitui duas hidroxilas com perda de água.||<center>-</center>||Diferentemente do comportamento dos correspondentes sulfatados, o hidróxido de bário é mais solúvel do que o hidróxido de cálcio, que é pouco solúvel.
|-
|Carbonatos: <math>CO_3^{2-}</math> Fosfatos : <math>PO_4^{3-}</math> ||Os íons carbonato e fosfato são ânios de carga múltiplas, o que os tornam pouco solúvel.||Os íons <math>CO_3^{-2}</math> e <math>PO_4^{3-}</math> são tão básicos que seus sais costumas apresentar quantidades variáveis de <math>OH^-</math>.||Os sais formados pelos cátions <math>Na^+ \, K^+</math> e <math>NH_4^-</math>.Se os íons forem protonados, para formar <math>HCO_3^- \, HPO_4^{2-} \, H_2PO_4^-</math>, seus sais serão solúveis.
|-
|Sulfetos: <math>S^{2-}</math>||Devido a grande eletronegatividade do sulfeto.||O íon <math>Al^{3+}</math> apresenta uma afinidade tão grande por <math>OH^-</math> que chega a formar <math>Al(OH)_3</math> insolúvel em soluções básicas, em vez de ligar-se ao sulfeto.||Os sais cujo cátion é <math>Na^+ \, K^+ \, NH_4^+ \, Mg^{2+} \, Ca^+ \, Sr^{+2} , Ba^{2+}</math> e <math>Al^{3+}</math>.
|}<ref>Mahan-Myers, QUÍMICA um curso universitário, 4ª edição 2011.</ref>
==Fatores que afetam a solubilidade==
===Temperatura===
De acordo com o princípio de [[Henri Louis Le Châtelier|Le Châtelier]],é possível alterar um [[equilíbrio químico]] por meio da mudança de temperatura.
Tal mudança depende do processo de [[dissolução]], ou seja, se o processo é [[endotérmico]] ou [[Reação exotérmica|exotérmico]].
Na situação em que há um processo endotérmico, um aumento na temperatura altera o equilíbrio para a direita, como observado na equação:
<center>calor + solvente + soluto <math> \rightleftharpoons </math> solução (<math>\Delta </math>H>0)</center>
Na situação em que há um processo exotérmico, um aumento na temperatura altera o equilíbrio para a esquerda, como observado na equação:
<center> soluto + solvente <math> \rightleftharpoons </math> solução + calor (<math>\Delta</math>H<0)</center>
O aumento da temperatura no caso endotérmico favorece a solução e, assim, aumenta a solubilidade.
Já, o aumento da temperatura no caso exotérmico favorece o soluto não-dissolvido e, assim, reduz o valor da solubilidade.
Em relação a gases, como o <math>\Delta</math>H é geralmente menor que zero, a solubilidade destes normalmente reduz-se com a temperatura. Porém, trata-se de um comportamento mais complexo. À medida em que a temperatura é elevada, geralmente gases tornam-se menos solúveis em água (no mínimo, o que é abaixo de 120 °C para a maioria dos gases), porém, são mais solúveis em [[solventes orgânicos]].
Para diversos sólidos dissolvidos na água no estado líquido, a solubilidade aumenta com a temperatura a por volta de 100 °C. <ref> John W. Hill, Ralph H. Petrucci, General Chemistry, 2ª edição, traduzida, Prentice Hall, 1999 ISBN 0-023-54481-3</ref>
No [[estado líquido]], a água, em altas temperaturas, (por exemplo, que se aproxima da [[temperatura crítica]]), o grau de solubilidade de solutos iônicos tende a diminuir em direção a mudança de propriedades e estruturas de água líquida.
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