Soluções empíricas são misturas homogêneas formadas por um solvente e um soluto, onde a concentração do soluto é desconhecida e não é medida com precisão. Essas soluções são preparadas de forma prática e rápida, sem a necessidade de cálculos exatos. Geralmente, são utilizadas em situações onde a precisão não é essencial, como em experimentos preliminares ou em processos industriais de baixa complexidade. Neste artigo, exploraremos as características das soluções empíricas, como são preparadas e apresentaremos alguns exemplos comuns de seu uso.
Entenda o conceito de soluções através de três exemplos práticos.
As soluções são misturas homogêneas compostas por um solvente e um ou mais solutos. Elas podem ser encontradas em diversos aspectos do nosso cotidiano, desde a água salgada do mar até o café com açúcar que tomamos de manhã. Para entender melhor esse conceito, vamos analisar três exemplos práticos.
Um exemplo comum de solução é a água salgada. Quando dissolvemos sal de cozinha em água, obtemos uma solução salina. Nesse caso, a água é o solvente e o sal é o soluto. A preparação dessa solução é simples: basta adicionar a quantidade desejada de sal à água e agitar até que ele se dissolva completamente.
Outro exemplo é o refrigerante, como a Coca-Cola. Nesse caso, a água é novamente o solvente, enquanto os açúcares, corantes e aromatizantes presentes na bebida são os solutos. A preparação do refrigerante envolve a mistura de todos esses componentes em proporções específicas para garantir o sabor característico da bebida.
Por fim, podemos citar as tintas utilizadas na pintura de paredes. Nesse caso, o solvente pode ser água ou substâncias químicas específicas, enquanto os pigmentos são os solutos responsáveis pela cor da tinta. A preparação da solução envolve a mistura dos componentes de forma adequada para garantir a uniformidade da cor e a aderência à superfície.
Como podemos ver, as soluções estão presentes em diversos aspectos do nosso dia a dia, tornando-se essenciais em diferentes processos e produtos. Entender o conceito de soluções e suas características é fundamental para a preparação correta dessas misturas e para garantir os resultados desejados em cada aplicação.
Tipos de soluções: conheça as 4 principais classificações de misturas homogêneas.
As soluções são misturas homogêneas compostas por um solvente e um ou mais solutos. Existem diferentes tipos de soluções, classificadas de acordo com a quantidade de soluto presente na mistura.
A primeira classificação de soluções é a solução insaturada, que contém menos soluto do que a quantidade máxima que o solvente pode dissolver a uma dada temperatura. Em seguida, temos a solução saturada, que contém a quantidade máxima de soluto que o solvente pode dissolver a uma determinada temperatura. Já a solução supersaturada é aquela que contém mais soluto do que o solvente pode dissolver a uma determinada temperatura, sendo instável e propensa a precipitação do excesso de soluto.
Além dessas classificações, podemos também dividir as soluções em soluções aquosas e soluções não aquosas. As soluções aquosas são aquelas em que a água é o solvente, enquanto as soluções não aquosas utilizam solventes diferentes da água.
É importante ressaltar que as soluções podem ser preparadas de diversas formas, como por exemplo, pela dissolução de um soluto em um solvente, pela diluição de uma solução concentrada ou pela mistura de duas soluções diferentes.
Como exemplos de soluções, podemos citar a água salgada, que é uma solução aquosa de sal de cozinha, e o soro fisiológico, que é uma solução aquosa de cloreto de sódio.
Principais atributos de uma solução eficaz: entenda as características fundamentais para o sucesso.
Para que uma solução seja considerada eficaz, é necessário que ela possua alguns atributos fundamentais que garantam o seu sucesso. A primeira característica importante é a relevância, ou seja, a solução deve ser adequada e útil para resolver o problema em questão. Além disso, é essencial que a solução seja viável, ou seja, que seja possível implementá-la com os recursos disponíveis.
Outro atributo importante de uma solução eficaz é a simplicidade, pois soluções complexas podem gerar confusão e dificultar a sua implementação. Além disso, a solução deve ser sustentável, ou seja, deve ser capaz de se manter ao longo do tempo, sem gerar impactos negativos.
Para preparar uma solução eficaz, é importante realizar uma análise detalhada do problema, identificar as causas e possíveis soluções, e avaliar os impactos de cada uma delas. É fundamental envolver as partes interessadas no processo de elaboração da solução, garantindo que suas necessidades e expectativas sejam consideradas.
Um exemplo de solução empírica que atende a esses atributos é a implementação de um programa de treinamento para os funcionários de uma empresa, com o objetivo de melhorar a produtividade e a qualidade dos serviços prestados. Essa solução é relevante, viável, simples e sustentável, pois contribui para resolver um problema específico, pode ser implementada com os recursos disponíveis, é fácil de ser compreendida e pode ser mantida ao longo do tempo.
Descubra as fases necessárias para preparar uma solução de forma eficaz e precisa.
Para preparar uma solução de forma eficaz e precisa, é importante seguir algumas fases essenciais. A primeira etapa é identificar a substância que será dissolvida, conhecida como soluto, e o líquido no qual será dissolvida, chamado de solvente. Em seguida, é necessário determinar a quantidade exata de soluto que será adicionada ao solvente, de acordo com a concentração desejada da solução.
Após essa etapa, é importante pesar o soluto com precisão, utilizando equipamentos como balanças analíticas. Em seguida, o soluto deve ser adicionado ao solvente aos poucos, agitando a mistura constantemente para garantir uma dissolução completa. É importante lembrar que a temperatura e a pressão ambiente podem influenciar na solubilidade do soluto, sendo importante manter condições controladas durante o processo.
Uma vez que a dissolução esteja completa, a solução deve ser filtrada para remover possíveis impurezas. Caso seja necessário, a solução pode ser aquecida ou resfriada para atingir a temperatura desejada. Por fim, a solução final deve ser armazenada adequadamente, em recipientes limpos e fechados, para garantir sua estabilidade ao longo do tempo.
Seguindo essas fases de forma precisa, é possível preparar soluções empíricas de maneira eficaz e garantir resultados confiáveis em experimentos e processos químicos.
Soluções empíricas: características, preparação e exemplos
As soluções empíricos são aqueles em que as quantidades exactas de soluto e solvente não estão definidos, nem reproduzir. A relação entre a quantidade de soluto e solvente dessas soluções não é quantitativamente determinada; portanto, eles não têm concentração conhecida.
A solução empírica, como indicado pela palavra ‘empírica’, é um produto da prática, da experiência da pessoa que prepara a solução. Essas soluções também são conhecidas como soluções qualitativas.
Durante a preparação de um suco de kiwi, um volume e número de fatias variáveis são adicionados, dependendo do tamanho da jarra ou de quantos clientes esperam saciar a sede.
As quantidades de soluto (kiwi e açúcar) e solvente (água) usadas na preparação são feitas de acordo com o julgamento ou a experiência da pessoa que prepara a solução. Além disso, a preparação desta solução empírica está sujeita ao critério de sabor; Se a pessoa preferir que seja mais doce, adicione meia xícara de mais açúcar.
Os componentes do suco de kiwi carecem, portanto, de uma concentração definida ou conhecida como as soluções valorizadas. Além disso, este suco não pode ser expresso com nenhuma das unidades de concentração, físicas ou químicas; a menos que pesem e medam todos os seus ingredientes adequadamente.
As soluções empíricas não têm uma aplicação usual, de importância na indústria ou na ciência. A preparação de soluções empíricas em química é ocasional, como em testes de meios de dissolução.
Características das soluções empíricas
Entre as características que podem ser atribuídas às soluções empíricas estão as seguintes:
-Eles geralmente são preparados em locais informais, como residências, restaurantes, bebedouros, bares, entre outros locais similares.
-Qualquer pessoa pode prepará-los, sem treinamento específico em química ou experiência anterior em laboratório.
-O preparo dessas soluções é feito para atender ou atender a algumas necessidades, geralmente culinária, alimentos, entre outras.
-Durante a preparação dessas soluções, prevalecem a experiência, a prática, os critérios, a necessidade ou o gosto da pessoa que as prepara.
-Eles são preparados sem seguir qualquer método de pesagem, sem a necessidade de cálculos estequiométricos ou equipamentos instrumentais; como o medidor de pH, por exemplo.
-Na sua preparação, não são utilizados materiais volumétricos, pois não é essencial realizar medições exatas dos volumes de solventes ou solutos líquidos.
-Em geral, sua preparação é rara em laboratórios de rotina e de pesquisa, onde geralmente são necessárias soluções valiosas.
-As soluções empíricas mais frequentemente preparadas em residências são solutos dissolvidos em líquidos. A mistura de líquidos em líquidos também é frequentemente preparada, na preparação de coquetéis, por exemplo.
Tipos ou classificação
A classificação das soluções empíricas é semelhante à das soluções avaliadas quando expressas qualitativamente ou informalmente. Já está claro que a quantidade de soluto ou solvente dessas soluções não é determinada exatamente.
Considerando a solubilidade e a quantidade de soluto que é adicionada ao solvente, as soluções empíricas podem ser diluídas ou concentradas. Além disso, soluções empíricas concentradas também podem ser classificadas como insaturadas, saturadas ou supersaturadas.
Uma bebida instantânea pode ser preparada diluída ou concentrada, de acordo com o gosto ou a necessidade do restaurante.
Solução diluída
É a solução em que pouca quantidade de soluto foi adicionada em relação à quantidade de solvente presente. O sabor da solução resultante, a cor obtida, entre outros critérios, indicará a diluição ou concentração da solução. Um exemplo dessa solução pode ser colocar um pouco de açúcar diluído em um copo de água.
Solução concentrada
São aquelas soluções que possuem uma quantidade abundante ou alta de soluto em relação à quantidade de solvente na solução. Uma solução empírica é concentrada adicionando mais soluto ou reduzindo o volume do solvente.
Solução insaturada
É aquela solução em que a quantidade de soluto é alta sem saturar a solução; portanto, pode dissolver ainda mais soluto sem a formação de um precipitado.
Solução saturada
É a solução em que foi adicionada a quantidade máxima de soluto que o solvente pode dissolver. Na solução preparada, nenhum soluto se dissolverá no solvente da solução.
Solução supersaturada
É a solução que foi preparada com uma quantidade de soluto que excede os limites ou a capacidade de dissolução do solvente. Somente aumentando a temperatura a solubilidade do soluto pode ser aumentada.
Preparação
Conforme indicado nos parágrafos anteriores, na preparação de soluções empíricas, os gostos da pessoa que prepara a solução prevalecerão. A quantidade de soluto, como a quantidade de solvente, dependerá de critérios individuais e requisitos pessoais.
Em sua preparação, nenhuma pesagem de soluto será usada e, portanto, as unidades de medida são numericamente inexistentes.
Materiais
Você pode usar utensílios como colheres, despejados em recipientes que também não possuem um indicador de volume; copos ou jarros, ou até lâminas adicionadas dos dedos ou uma quantidade apertada nos punhos.
Café, coquetéis e chá
A solução empírica pode conter uma ou mais substâncias dissolvidas em uma certa quantidade de solvente. Como café, por exemplo, além de água e café, o açúcar é geralmente adicionado como adoçante.
Por outro lado, também pode consistir em uma mistura de líquidos, como coquetéis, por exemplo. Vários licores são misturados para preparar esse tipo de solução empírica e, na ausência de métricas, a capacidade de preparar a mesma bebida com o mesmo sabor é testada várias vezes.
Pode ser preparado com sólidos como chá verde ou outras especiarias, que permeiam o solvente com seu sabor e cheiro. Uma solução empírica é preparada uma vez que essa preparação é lançada ou passada por uma peneira, deixando a solução homogênea.
Exemplos
Existem inúmeros exemplos que podem ser dados de soluções empíricas, preparadas rotineiramente em casa ou, eventualmente, em laboratórios.
Fabricação de bebidas
As bebidas estão sendo preparadas diariamente e rotineiramente em casa, em restaurantes e outras lojas de alimentos. Existem muitas bebidas preparadas instantaneamente, como chá ou chocolate, cujos critérios são o gosto e o gosto das pessoas.
Café, limonada, chás, chocolate ao leite, café com leite, coquetéis, guarapitas, entre outras bebidas, são preparados continuamente.
Testes de meios de dissolução
Em química , as soluções empíricas são preparadas executando alguns testes de preparação dos meios de dissolução.
Um exemplo pode ser quando você possui um composto orgânico P e deseja estudar sua solubilidade em diferentes solventes. A partir dos resultados qualitativos, que são soluções empíricas, um meio de dissolução específico pode ser preparado.
Os testes são realizados com meios de dissolução para esse composto, sem a necessidade de usar material volumétrico para sua preparação.
Neste meio, os solventes ou reagentes são adicionados ao ponto em que é alcançada uma solução apropriada de P. A partir dessas medidas anteriores, o mesmo procedimento é realizado para dissolver outros sólidos da mesma natureza de P.
Então, a concentração necessária desses reagentes pode ser estimada para reproduzir o meio de dissolução; e com isso, deixa de ser uma solução empírica.
Banho de gelo
Soluções empíricas podem ser preparadas quando são utilizados banhos crioscópicos ou de gelo, para manter uma substância ou meio de reação a baixas temperaturas. A pessoa que o prepara adiciona uma quantidade incerta de gelo, sal e água, a fim de resfriar suficientemente o recipiente ou o material colocado dentro do banheiro.
Uso de indicadores de pH
Outro exemplo é quando indicadores sólidos à base de ácido são adicionados a uma amostra na qual uma avaliação volumétrica será realizada. Se o indicador já exibir cor no pH da amostra, uma quantidade tal que a intensidade de sua cor não seja adicionada não interfere com o ponto final (giro do indicador) na titulação.
Isso acontece, por exemplo, ao trabalhar com o indicador preto do eriocromo T. Seu sólido consiste em cristais pretos que colorem intensamente a amostra a ser avaliada. Se muito desse indicador for adicionado, a solução ficará azul escuro, o que torna impossível observar o ponto final.
Solução de bicarbonato
Bicarbonato para queimaduras ácidas: uma quantidade de bicarbonato na água é adicionada até a saturação.
Quando esta solução não é preparada antes do acidente, uma quantidade premeditada desse sal é adicionada à água com o único objetivo de neutralizar o ácido ou a base na área corporal afetada.
Enfeites de Natal
Quando balões com soluções improvisadas (compostos de metais de transição, corantes etc.) são improvisados para decorar laboratórios em dezembro, soluções empíricas estão sendo usadas (a menos que tenham sido preparadas quantitativamente).
Reflexão final
Como reflexão final, no laboratório há muito poucas ocasiões em que se trabalha com soluções empíricas (muito menos no nível industrial).
Isso ocorre porque é essencial reproduzir as soluções perfeitamente. Além disso, a exatidão e precisão das medições não podem ser sacrificadas; pois a veracidade e a qualidade seriam subtraídas dos resultados experimentais.
Referências
- Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Química (8a ed.). Aprendizagem CENGAGE.
- Expressando Concentrações (sf). Recuperado de: chem.purdue.edu
- Zapata, M. (2016). Concentração das soluções: soluções qualitativas. Recuperado de: quimicaencasa.com
- Wikipedia (2019). Dissolução Recuperado de: en.wikipedia.org
- Andrade C. Guevara. (2012). Soluções empíricas. [PDF]. Recuperado de: roa.uveg.edu.mx