Introdução

A solubilidade é uma propriedade característica de cada substância e representa a máxima quantidade de soluto que consegue se dissolver em uma quantidade fixa de solvente, a uma determinada temperatura. O entendimento deste conceito e seu comportamento ajuda a esclarecer diversos fenômenos observáveis no nosso dia a dia.

Em um nível molecular, se pensa na solubilidade em termos de interações entre partículas de soluto e solvente. Aqui, a água, o solvente universal, será o nosso centro de atenção. Ela possui polos elétricos (ou seja, é uma molécula polar), o que a torna capaz de dissolver uma grande variedade de compostos, incluindo os sais.

Entender a Teoria de Polos e Não-polos é crucial para este experimento. A ideia central é que substâncias polares se dissolvem melhor em solventes polares (como a água) e substâncias não-polares se dissolvem melhor em solventes não-polares. Isso pode ser resumido na frase "semelhante dissolve semelhante".

Contextualização

A solubilidade é importante em várias áreas da nossa vida e em diversas indústrias. Em nosso cotidiano, nos deparamos com a solubilidade quando preparamos uma xícara de café ou chá, quando dissolvemos um comprimido de aspirina em água ou quando lavamos nossas mãos com sabão.

Em um contexto industrial, a solubilidade é fundamental para a indústria farmacêutica (para controlar a rapidez com que os medicamentos são absorvidos pelo corpo), na indústria alimentícia (para criar misturas e soluções como refrigerantes e sopas desidratadas), na indústria de detergentes, na indústria de tintas, entre muitas outras.

Para aprofundar seu conhecimento sobre o tema, sugerimos que consultem os seguintes recursos:

1. Khan Academy: Solubilidade e fatores que a influenciam - [Link Aqui]

2. Ciência Todo Dia: Por que o Sal Dissolve na Água? - [Link Aqui]

3. Química para Todos: Polaridade e Solubilidade - [Link Aqui]

4. Manual da Química: Solubilidade - [Link Aqui]

5. UFES: Relação estrutura-propriedade físico-químicas: polaridade, solubilidade, pontos de fusão e ebulição - [Link Aqui]

Estudar esses recursos ajudará vocês a ampliar seu entendimento sobre o tema da solubilidade em água e tornará o experimento a seguir mais significativo.

Atividade Prática

Investigação da Solubilidade em Água

Objetivo do Projeto

O objetivo deste projeto é que você, em equipes de 3 a 5 alunos, execute um experimento para averiguar a solubilidade em água de diferentes substâncias, e que vocês reflitam e reportem suas descobertas de forma profunda e sistemática.

Materiais Necessários

Os seguintes materiais serão necessários para a realização do experimento:

1. Água (500 mL)
2. Sal (sódio, basicamente)
3. Açúcar
4. Óleo
5. Areia
6. 4 copos transparentes
7. 4 colheres de café
8. Cronômetro

Descrição Detalhada do Projeto

Neste experimento, sua equipe vai testar a solubilidade de quatro diferentes substâncias (sal, açúcar, óleo, areia) de diferente polaridade em água. Vocês irão avaliar qual desses elementos se dissolve em água e qual não se dissolve. Além disso, irão observar quanto tempo cada substância leva para se dissolver completamente em água.

Passo a Passo Detalhado

1. Dividam entre si as tarefas a serem realizadas.
2. Peguem quatro copos transparentes e encha cada um com 100 ml de água.
3. Em cada copo, adicione uma colher de café cheia de cada uma das substâncias: sal, açúcar, óleo e areia.
4. Após a adição de cada substância, começar a cronometrar o tempo que leva para cada substância se dissolver por completo. Para isso, um membro da equipe deverá ficar responsável por agitar o copo constantemente. (Observação: o óleo e a areia não vão se dissolver, mas devem mesmo assim ser observados e um tempo ser tomado como referência).
5. Anote todas as observações e tempos de dissolução.
6. Após o experimento, discutam em equipe quais são as descobertas, quais são as dúvidas que surgiram e quais são as possíveis respostas para essas dúvidas.

Entregas do Projeto e sua Conexão com as Atividades

Após a realização do experimento, será necessário escrever um relatório sobre suas observações e discussões. Este relatório deve cobrir todos os acontecimentos durante a realização da atividade, bem como oferecer uma discussão científica e teórica sobre tudo que foi observado. O relatório deve ser dividido em quatro partes: Introdução, Desenvolvimento, Conclusão e Bibliografia.

Introdução: aqui vocês devem introduzir o tema do projeto, apresentar uma breve descrição da solubilidade e falar rapidamente sobre o que farão no experimento. Além disso, é importante falar sobre a relevância desse experimento para a vida cotidiana e para as indústrias.

Desenvolvimento: nesta parte, vocês devem contar tudo o que observaram durante a realização do experimento. É importante conceituar novamente cada um dos pontos da observação (o que é a solubilidade, por exemplo) para que possam, depois, discutir o porquê de cada coisa ter acontecido da forma como aconteceu. Indiquem também a metodologia utilizada e os recursos e materiais usados.

Conclusão: aqui vocês devem concluir, reafirmando cada ponto levantado no desenvolvimento, ligando eles às teorias pertinentes e ao que foi encontrado em suas próprias observações. Mostrem também o que aprenderam com o experimento e quais foram as suas principais descobertas.

Bibliografia: por fim, listem todas as fontes que vocês utilizaram para formatar tanto o experimento quanto o relatório.