Soluções e Sobressaturação

    Para que possamos definir um sistema homogéneo (uma solução) é necessário, essencialmente,  que conheçamos as substância químicas que o constituem (solutos) bem como as suas quantidades. Normalmente, expressamos a quantidade de cada uma das substâncias em relação à quantidade de solução que temos e chamamos a esta fracção quantitativa, concentração.

    De acordo com as quantidades proporcionais de soluto e de solvente, podemos classificar as soluções. Este critério, a saturação, é uma propriedade das soluções que indica a capacidade das mesmas de suportar quantidades crescentes de soluto, mantendo-se homogéneas (os seus componentes são indistinguíveis a olho nu). Ou seja, uma solução é dita insaturada se ainda tem capacidade de diluir soluto sem formar precipitados e solução saturada é aquela em que o soluto já atingiu a quantidade máxima (todo o soluto adicionado precipitará e não se dissolverá).

    Porém, em alguns casos particulares é possível manter uma solução com uma quantidade de soluto dissolvida acima daquela que seria de esperar em condições normais. Estamos a falar de soluções sobressaturadas: estas são muito instáveis e com alterações físicas mínimas a quantidade de soluto extra acaba por precipitar.

    A solução preparada de acetato de sódio é um exemplo de uma solução sobressaturada: a solução é preparada a uma temperatura superior, em que a solubilidade é maior, ou seja, é possível dissolver mais acetato de sódio do que seria possível à temperatura ambiente.

    Quando a solução arrefece gradualmente, o soluto permanece dissolvido, mas a solução torna-se muito instável, em qualquer vibração fará precipitar a quantidade dissolvida em excesso, quer seja, um toque ou a adição de um pequeno cristal do sal à solução. A recristalização do acetato de sódio é despoletada uma vez que esta perturbação acaba por fornecer uma quantidade de energia mínima ao sistema, mas suficiente para que comece a ocorrer a cristalização. Durante este processo, o sistema fornecerá ao ambiente energia sob a forma de calor, energia esta que foi acumulada durante o processo de dissolução – processo exotérmico.

Como fazer gelo quente?

Protocolo experimental

1.     Em água quente (perto da fervura) dissolver acetato de sódio até criar uma solução sobressaturada, ou seja, na qual não seja possível dissolver mais soluto – agitando sempre;

2.     Depois de a solução estar preparada, deixá-la arrefecer num recipiente, de preferência no frigorifico;

3.     Quando o preparado tiver arrefecido, retirar para o exterior e submete-lo a uma perturbação – um toque, por exemplo;

4.     Observar a formação de cristais semelhantes ao gelo.

Materiais

Acetato de sódio

Água

Fonte de calor

Recipiente estanque

Conclusões

Não nos foi possível realizar esta experiência uma vez que o acetato de sódio não está disponível comercialmente. Tentámos ainda recorrer aos reagentes do laboratório da escola mas sem sucesso.