Explique a forma com que o NaCl se encontra em água e o que é a solvatação.

Passo 1

O enunciado pede para entender como o cloreto de sódio se comporta quando dissolvido em água e definir o que é solvatação. O conteúdo aqui é dissolução de compostos iônicos e interação com moléculas polares, exigindo conhecimentos de dissociação iônica e forças de atração intermoleculares.

Passo 2

Quando colocamos cloreto de sódio, \mathrm{NaCl}, em água, a rede cristalina iônica é atacada pelas moléculas de água. Cada molécula de \mathrm{H_2O} tem um dipolo permanente, com o oxigênio levemente negativo \delta^- e os hidrogênios levemente positivos \delta^+. Essas cargas parciais começam a atrair íons da rede.

Passo 3

Se a energia liberada pela interação entre os íons e as moléculas de água (energia de solvatacão) for maior que a energia reticular do cristal de \mathrm{NaCl}, o sal se dissocia completamente em seus íons: \mathrm{NaCl_{(s)} \;\longrightarrow\; Na^+_{(aq)} + Cl^-_{(aq)}}. Nesse equilíbrio termodinâmico, praticamente todo o \mathrm{NaCl} sólido vira íons livres em solução.

Passo 4

Solvatação é o processo de envolvimento desses íons pelas moléculas de solvente. No caso de água, chama-se hidratacão:
– O íon \mathrm{Na}^+ atrai a extremidade com carga parcial negativa \delta^- do oxigênio de várias moléculas de \mathrm{H_2O}.
– O íon \mathrm{Cl}^- atrai a extremidade com carga parcial positiva \delta^+ dos hidrogênios.

Passo 5

Essa organização de moléculas de água ao redor de cada íon estabiliza energeticamente os íons em solução, evitando que eles se recombinem imediatamente em \mathrm{NaCl_{(s)}}. A solvatação também determina propriedades como condutividade elétrica e ponto de ebulição da solução.

Resposta

Em água, o \mathrm{NaCl} se dissocia totalmente, existindo em solução como íons \mathrm{Na}^+ e \mathrm{Cl}^-. A solvatação é o processo pelo qual as moléculas de solvente (aqui, \mathrm{H_2O}) se orientam e cercam cada íon, estabilizando-o por atrações eletrostáticas entre as cargas parciais do solvente e os íons dissolvidos.

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