O que é uma solução supersaturada?
O prefixo "super-" significa superar, enquanto o termo saturado significa colocar o máximo de algo que é normalmente possível para algo mais. Uma solução supersaturada é produzida quando uma substância - um soluto - é dissolvida em água ou outro solvente em um grau que normalmente não é possível. A maioria das substâncias forma uma solução supersaturada apenas com dificuldade. Uma solução supersaturada é geralmente obtida através da alteração das condições de uma solução saturada. A evaporação de parte do solvente em um ambiente muito limpo pode realizar o objetivo, assim como uma mudança apropriada na temperatura da solução.
Como parte do solvente evapora de uma solução, essa solução desenvolve uma proporção maior de soluto para solvente. Se a solução inicial foi previamente saturada, ela se torna supersaturada. A maioria das substâncias aumenta a solubilidade com o aumento da temperatura e diminui a solubilidade quando a temperatura é reduzida. Para essas substâncias, uma solução saturada torna-se supersaturada quando a temperatura é reduzida. O inverso é verdadeiro para substâncias que diminuem a solubilidade com o aumento da temperatura e aumentam a solubilidade com o abaixamento da temperatura; se um deles estava no estado saturado, não estará mais em uma temperatura mais baixa.
As soluções supersaturadas são inerentemente instáveis e respondem de maneira semelhante à dos líquidos super-resfriados; Muitas pessoas experimentaram o fenômeno da água super-resfriada. Se a água pura for resfriada o suficiente e o recipiente for mantido parado, limpo e sem riscos, é possível atingir uma temperatura abaixo do ponto de congelamento sem a formação de gelo - a água é super-resfriada. Coloque um objeto riscado ou sujo na água e ele poderá solidificar em poucos momentos. Isso ocorre porque arranhões e partículas fornecem interfaces de ponto e linha nas quais os cristais podem nuclear e crescer. Da mesma forma, introduza algumas partículas de poeira ou pequenos cristais em uma solução supersaturada e, em apenas alguns instantes, forma-se um sólido no fundo do recipiente, deixando uma solução saturada comum.
Um produto comercial para uso externo emprega a propriedade de supersaturação. É uma almofada de aquecimento químico ou aquecedor manual, usando o composto simples acetato de sódio trihidratado. Este sal químico forma rapidamente uma solução supersaturada, se mantida livre de poeira e cristais. Se uma bolsa fechada contendo esta solução tiver alguns pequenos cristais de acetato, a solução supersaturada reverte rapidamente para uma saturada jogando o excesso de soluto. Como a reação é exotérmica - produz calor - a solução aquece as mãos ou os bolsos da pessoa que segura a bolsa.