A solubilidade do \mathrm{Cr}\left(\mathrm{NO}_{3}\right)_{3} \cdot 9 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} em água é 208 g por 100 g de água, a 15^{\circ} \mathrm{C}. Preparase uma solução de \mathrm{Cr}\left(\mathrm{NO}_{3}\right) 3.9 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} e água, a 35^{\circ} \mathrm{C}, dissolvendo-se 324 g do sal em 100 g de água. Ao resfriar lentamente não há formação de precipitado.
a) Como podemos classificar esta solução quanto ao grau de saturação?
b) Que providencia pode ser tomada para provocar a cristalização?

Passo 1

O enunciado dá a solubilidade do \mathrm{Cr}(\mathrm{NO}_{3})_{3}\cdot9\mathrm{H}_{2}\mathrm{O} em água a 15^\circ\mathrm{C}, que é de 208 g de sal para 100 g de água, e informa que se dissolveram 324 g de sal em 100 g de água a 35^\circ\mathrm{C} e depois resfriou-se lentamente até 15^\circ\mathrm{C} sem precipitar. O conteúdo aqui é o conceito de solubilidade e grau de saturação de soluções (insaturada, saturada e supersaturada).

Passo 2

Para classificar a solução a 15^\circ\mathrm{C}, comparamos a massa dissolvida com a solubilidade a essa temperatura. A solubilidade é de 208 g/ 100 g H_{2}O, mas a solução contém 324 g/ 100 g H_{2}O. Como
324 > 208,
a quantidade de soluto supera o máximo que se dissolveria em equilíbrio a 15^\circ\mathrm{C}. Logo, a solução está em estado supersaturado (ou metastável).

Passo 3

Para provocar a cristalização de uma solução supersaturada, é preciso introduzir um ponto de nucleação ou perturbação que diminua a barreira de formação de núcleos sólidos. Uma providência comum é adicionar um pequeno cristal puro do mesmo sal (semente), ou riscar levemente a parede do recipiente, ou agitar suavemente. Esses caracteres de superfície favorecem a nucleação e desencadeiam a cristalização.

Resposta

a) A solução é supersaturada (metastável).
b) Introduzir um cristal-semente puro do sal (ou riscar a parede do frasco/ agitar suavemente) para iniciar a cristalização.

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