Explique por que a maioria dos sais apresenta aumento da solubilidade com o aumento da temperatura.
Passo 1
O enunciado pergunta por que a maioria dos sais apresenta aumento da solubilidade ao elevar a temperatura. O conteúdo aqui é solubilidade de sais em água, em particular a dependência do produto de solubilidade
com a temperatura. Vamos precisar entender o equilíbrio de dissolução, a entalpia desse processo e aplicar o princípio de Le Châtelier ou a equação de van ’t Hoff.
Passo 2
Escrevemos a reação geral de dissolução de um sal genérico
em água:
O produto de solubilidade é
A solubilidade
do sal está diretamente relacionada a
.
Passo 3
O processo de dissolução envolve duas contribuições de entalpia:
- Quebra da rede cristalina (entalpia de rede), que é endotérmica (requer energia).
- Hidratração dos íons (entalpia de hidratação), que geralmente é exotérmica.
O balanço dessas duas dá a entalpia de solução. Para a maioria dos sais, é positivo (endotérmico), pois a energia para quebrar a rede cristalina supera a liberada na hidratação.
Passo 4
Quando
, a equação de van ’t Hoff mostra como
varia com a temperatura:
onde
é a constante dos gases ideais e
a temperatura absoluta. Como
, temos
, ou seja,
aumenta com
.
Passo 5
Pelo princípio de Le Châtelier, adicionar “calor” (aumentar
) favorece o sentido endotérmico da reação de dissolução. Isso desloca o equilíbrio para mais produtos (mais íons em solução), elevando a solubilidade.
Resposta
A maioria dos sais tem entalpia de dissolução
. Pelo princípio de Le Châtelier e pela equação de van ’t Hoff, ao aumentar a temperatura o equilíbrio de dissolução se desloca para o lado dos íons, fazendo o produto de solubilidade
crescer e, consequentemente, a solubilidade do sal aumentar.