A velocidade de solvatação, o ato de dissolver quimicamente uma substância por outra, depende de quais são as substâncias e de vários outros fatores, como agitação. Como todas as taxas de reação química estão ligadas à temperatura, reduzir a temperatura de uma reação de solvatação diminuirá sua taxa, sendo todos os outros fatores iguais.
Reações da Solução
As reações em solução ocorrem quando as moléculas de duas substâncias se misturam, completa ou incompletamente. Quando uma substância não se dissolve, ela permanece como um caroço sólido ou uma camada separada de líquido ao lado do solvente, como o que acontece com óleo e água. De um modo geral, o princípio “semelhante se dissolve semelhante” aplica-se à solvatação; as moléculas polares, como a água, dissolvem outras, inclusive o álcool. Moléculas não polares, como naftaleno, misturam-se bem com outras, como benzeno.
Taxa de Solvação e Calor
A solvatação não acontece instantaneamente, mas a uma taxa determinada pelo tipo e quantidade de substâncias envolvidas, a temperatura e quão saturada a solução se torna. À medida que a solução se torna mais saturada, a reação da solução diminui. Para substâncias que se dissolvem marginalmente ou lentamente, os químicos podem aumentar a taxa de solvatação aquecendo a solução.
Equação de Arrhenius
Uma fórmula chamada equação de Arrhenius relaciona matematicamente a velocidade de uma reação química com a temperatura. Em suma, a relação é exponencial, em que uma reação diminui muito gradualmente à medida que a temperatura cai, mas aumenta rapidamente quando a temperatura aumenta. A equação funciona para uma variedade de ações químicas, incluindo solvatação, indicando claramente o papel da temperatura na taxa de reação.
Limites de resfriamento para mudança de taxa
Você pode diminuir a taxa de solvatação resfriando a solução, mas a técnica funciona apenas até o ponto em que a solução congela; então ele para completamente. O resfriamento também é complicado pelo fato de que algumas reações de solvatação produzem calor e outras o consomem. Se uma reação exotérmica está em equilíbrio e você a resfria em um pequeno grau, pode realmente fazer com que a solvatação acelere porque a temperatura mais baixa permite a produção de mais calor.