Despeje os cristais de açúcar na água e mexa, e o açúcar se dissolverá. Continue derramando e mexendo, e em certo ponto, nada mais vai se dissolver e os cristais vão cair no fundo do copo. Nesse ponto, diz-se que a solução está saturada. Mas espere - você pode fazer com que mais cristais de açúcar se dissolvam aquecendo a água. Quando você atinge o ponto de saturação e mais açúcar se dissolve, você obtém uma solução supersaturada. Você pode fazer isso com sal, açúcar, cristais de acetato de sódio e qualquer outra coisa que se dissolva na água. Na verdade, você nem precisa de água para criar uma solução supersaturada. Você pode fazer isso com álcool, diluente ou qualquer outro solvente. É mais fácil fazer isso com água, porém, porque a água é o melhor solvente do mundo.
O que é uma solução saturada?
A água é um dos compostos químicos mais interessantes e importantes que existe. Cada molécula de água é composta por dois átomos de hidrogênio com carga positiva e um átomo de oxigênio com carga negativa. Os átomos de hidrogênio se organizam no átomo de oxigênio muito maior para criar uma polaridade líquida de um lado a outro da molécula. Por causa disso, as moléculas de água formam ligações umas com as outras em um processo chamado ligação de hidrogênio.
Quando você introduz um soluto, como açúcar ou sal, as moléculas de água são atraídas pelos átomos e moléculas do soluto com mais força do que umas pelas outras. Eles circundam as moléculas de soluto e, à medida que o fazem, o soluto se desintegra gradualmente. Seus átomos e moléculas componentes se afastam, cada um cercado por moléculas de água, e o soluto se dissolve. Se você continuar mexendo em mais soluto, no entanto, acabará ficando sem moléculas de água para fazer este trabalho e, neste ponto, a solução está saturada.
Como fazer uma solução supersaturada
A maneira de fazer uma solução supersaturada é adicionar calor, mas apenas um pouco de calor não fará o trabalho. Você tem que aquecer a água perto do ponto de ebulição. Quando a água fica tão quente, as moléculas de água têm mais liberdade para se mover e há mais espaço para moléculas de soluto entre elas. Você pode continuar mexendo no sal, açúcar ou qualquer outro soluto, e ele continuará a se dissolver, mesmo que o ponto de saturação tenha sido atingido. Retire o fogo e deixe a solução esfriar aos poucos, e o soluto permanecerá dissolvido, pelo menos por um tempo. Esta é, em essência, a definição supersaturada. Uma solução supersaturada é altamente instável e coisas estranhas podem acontecer.
Formação de gelo quente, doce de rocha e cristal
Você já ouviu falar em gelo quente? É produzido a partir de uma solução supersaturada de cristais de água e acetato de sódio. Quando você introduz um único cristal de acetato de sódio em tal solução, é como um gatilho que inicia uma reação repentina em que todo o excesso de acetato de sódio na solução cristaliza rapidamente. Este é um processo exotérmico que libera calor, portanto, embora a reação produza cristais semelhantes a gelo, ela também produz calor, daí o nome gelo quente. Para ver uma demonstração dramática da formação de cristais, despeje a solução supersaturada lentamente em alguns cristais não dissolvidos. A cristalização acontece tão rapidamente que uma torre de cristal se formará quando você derramar.
Um processo semelhante ocorre quando você aquece a água até o ponto de ebulição, adiciona o açúcar, deixa a solução esfriar e suspende um barbante na solução. O açúcar se aglutina gradualmente no barbante e forma um grande cristal que você pode saborear como um doce. Uma palavra para o sábio: desfrute de balas com moderação e certifique-se de escovar os dentes. O açúcar contribui para a formação de cáries.