Quimica solucoes

SOLUÇÕES VERDADEIRAS OU SOLUÇÕES

São misturas homogêneas de duas ou mais substâncias.

Disperso: menor quantidade- soluto

Dispersante: maior quantidade- solvente

SOLUÇÕES são misturas homogêneas de duas ou mais

substâncias.

SO

LUÇ

ÕES

SOLUÇÃO = SOLUTO + SOLVENTE

menor proporçãoem geral H2O

Exemplos:

açúcar em água, ar, ligas metálicas,...

SO

LUÇ

ÕES

Como se forma uma solução ?

A disseminação do soluto no solvente ocorre de forma espontânea !

substância A substância B mistura A + B (solução)

O O O O O O O O O

O O O O O O O O O

O O O O O O O O

parede de separação removendo a parede

TIPOS DE SOLUÇÕES

SOLUÇÃO SÓLIDA Exemplo: LIGAS METÁLICAS

LIGA SOLVENTE SOLUTOBRONZE Cu SnOuro 18 quilates Au Ag e Cu

SOLUÇÃO GASOSA

Exemplo:AR - N2 78%

- O2 21%- Ar , CO2 , etc. 1% ?

SOLUÇÕES LÍQUIDAS

1)Formadas por gás e líquido Exemplos: água com gás, refrigerante, cerveja...

O aumento da pressão sobre o gás favorece a dissolução do gás no líquido.

2) Formadas por líquidos

Exemplos: álcool comum ( C2H6O+ H2O) água oxigenada ( H2O2 + H2O)

3)Formadas por sólidos e líquidos

Exemplos: - soro fisiológico - vinagre - água sanitária

SO

LUÇ

ÕES

Classificação das Soluções

1) Quanto ao estado físico:

- SÓLIDAS: ligas metálicas, medicamentos

na forma de comprimidos,...

- LÍQUIDAS: água mineral (sem gás), soro

fisiológico, bebidas,...

- GASOSAS: ar (isento de poeira),...

COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE ( CS )

É a quantidade máxima de um soluto A capaz de se dissolver totalmente numa quantidade padrão (100g, 1000g, 100mL, 1L) do solvente B em determinada temperatura.

CS

1) Quanto a quantidade de soluto dissolvido

Classificação das Soluções

SOLUÇÃO QUANTIDADE DE SOLUTO DISSOLVIDO

EXEMPLO

SATURADA MÁXIMA A DADA TEMPERATURA 36g de NaCl em 100g de H2O a 20C

INSATURADA MENOR QUE A SATURADA 30g de NaCl em 100g de H2O a 20C

SUPERSATURADA MAIOR QUE A SATURADA 40g de NaCl em 100g de H2O a 20C

OBS: a solução supersaturada é instável, agitando-a ou adicionando-lhe um pequeno cristal do soluto ( gérmen de cristalização), ocorrerá imediata precipitação do soluto dissolvido em excesso, voltando a ser saturada.

Adicionando um pequeno cristal à solução supersaturada de acetato de sódio, a cristalização inicia-se com formação de cristais na forma de agulhas e continua até que todo o soluto em excesso se cristalize.

Germen de cristalização = macro-cristal do soluto, sobre o qual o excesso dissolvido se aglutina.

2) Quanto a proporção entre soluto e solvente

Solução Quantidadede soluto

Exemplo

DILUÍDA PEQUENA 1g de NaCl em 100g de H2Oa 20C

CONCENTRADA GRANDE 30g de NaCl em 100g deH2O a 20C

3) Quanto a natureza das partículas dispersas

SOLUÇÃO IÔNICA OU ELETROLÍTICA - As partículas dispersas são íons ou íons e moléculas provenientes de dissociação iônica ou ionização do soluto. A presença de íons faz com que esta solução conduza corrente elétrica.

Þ SOLUÇÃO MOLECULAR OU NÃO ELETROLÍTICA - As partículas dispersas são moléculas pois não ocorre dissociação iônica nem ionização do soluto. Não tem íons logo não conduz corrente elétrica.

Solução de glicose

SO

LUÇ

ÕES

Classificação das Soluções

2) Quanto à natureza do soluto:

- MOLECULARES: o soluto é formado por moléculas, que não se dissociam.

C6H12O6(sólido) ) C6H12O6(aquoso)

- IÔNICAS: o soluto não apenas se dissolve, mas se separa em íons.

NaCl(sólido) Na+(aquoso) + Cl-(aquoso)

* A solução iônica conduz corrente elétrica !

H2O

H2O

CURVAS DE SOLUBILIDADE

Uma curva de solubilidade relaciona os valores de T e os valores de coeficiente de solubilidade.

SUPERSATURADA

INSATURADA

SATURADA

A

B

C

D

Diretamente proporcional

Inversamente proporcional

Não se altera

Sal hidratado

Ponto de inflexão

TºC

CS

TIPOS DE CURVAS DE SOLUBILIDADE

Solubilidade e temperatura

Para solutos sólidos, em geral, o aumento da temperatura provoca aumento na solubilidade. Esse efeito varia de substância para substância e pode ser facilmente evidenciado em diagramas de solubilidade. Para substâncias gasosas o fenômeno é oposto pois o aumento da temperatura diminui a solubilidade. Por esse motivo devemos conservar um refrigerante, após aberto, em geladeira, pois a menor temperatura favorece a dissolução do CO2.

SO

LUÇ

ÕES

Solubilidade e temperatura

O quadro ao lado mostra a variação da solubilidade de

KNO3 com a temperatura,

identificando as regiões de soluções

insaturadas, saturadas e

supersaturadas.

SOLUBILIDADE DE UM SAL HIDRATADO

Exemplo:

Uma solução saturada de nitrato de potássio ( KNO3) constituída além do sal por 100g de água esta à temperatura de 70C. Esta solução é resfriada a 40C, ocorrendo precipitação de parte do sal dissolvido.

Calcule:1)A massa do sal que precipitou.2)A massa do sal que permanece em solução.

7040

64

138

138 - 64 = 74

64

EXPRESSÕES DECONCENTRAÇÃO DASSOLUÇÕES

CONCENTRAÇÕES

Concentração é a relação entre a quantidade de soluto (massa, no de mols, volume,..) e a quantidade

de solução.

Exemplo

Soro fisiológico (NaCl) 0,9 %

- em cada 100 gramas dessa solução há 0,9 gramas de NaCl e 99,1 gramas

de H2O.

CONCENTRAÇÕES

Unidades de massagrama = 103 miligramas

quilograma (kg) = 103 gramas

miligrama = 10-3 gramas = 10-6 kg

Unidades de volumeLitro = 103 mililitros = dm3

m3 = 103 litros

mililitro = cm3 = 10-3 litro

CONCENTRAÇÕES

Concentração Comum (C)

É a razão entre a massa, em gramas, do soluto (m1) e o volume,

em litros (V), da solução.

Vm C 1 unidades: grama/litro

CONCENTRAÇÕES

Exemplo

Uma solução de NaOH apresenta 200 mg dessa base num volume de 400 mL de solução. Qual a Concentração (g/L)?

Solução:

m1 = 200 mg = 0,2 g ; V = 400 mL = 0,4 L

C = 0,2 g / 0,4 L = 0,5 grama/Litro

Resposta: C = 0,5 g/L

CONCENTRAÇÕES

Título ou % em massa (T)

É a razão entre a massa, em gramas, do soluto (m1) e a massa,

em gramas, da solução(m).

mmm

mm T

21

11

sem unidades

Ainda: T% = T . 100

CONCENTRAÇÕES

Exemplo

Foram dissolvidas 80 gramas de NaCl em 320 gramas de água. Qual o título da solução ?

Solução:

m1 = 80 g ; m2 = 320 g ; m = 400 g

T = 80 / 80 + 320 = 80 / 400 = 0,2

Resposta: T = 0,2 ou T% = 20 %

CONCENTRAÇÕES

Título em volume (Tv)

É a razão entre o volume, em L ou mL, do soluto (V1) e o volume, em L

ou mL, da solução(V).

sem unidades

VVV

VV

T21

11

v

Ainda: Tv% = Tv . 100

O Título em volume é usado para expressar a graduação alcoólica das

bebidas. Ex.: 38o GL = 38 %

CONCENTRAÇÕES

Exemplo

Uma bebida alcoólica apresenta 25% de etanol (álcool). Qual o volume, em mL, do etanol encontrado em 2 litros dessa bebida ?

Solução:

Tv% = 25% Tv = 0,25 ; V = 2 L

V1 = Tv. V = 0,25.2 = 0,5 L = 500 mL

Resposta: V1 = 500 mL = 0,5 L

CONCENTRAÇÕES

Concentração Molar ou Molaridade (M)

É a razão entre o no de mols do soluto (n1) e o volume, em litros (V),

da solução.

unidades: mol/litro ou M

Vn1M

CONCENTRAÇÕES

Exemplo

Uma solução de H2SO4 contém 0,75 mols desse ácido num volume de 2500 cm3 de solução. Qual a Molaridade ?

Solução:

n1 = 0,75 mol ; V = 2500 mL = 2,5 L

M = n1 / V = 0,75 / 2,5 = 0,3 mol/L ou 0,3 M

Resposta: M = 0,3 mol/L

CONCENTRAÇÕES

Relações entre C e T

Vm C 1

mmm

mm T

21

11

dividindo C por T, resulta

ou d densidadeVm

mmVm

TC

1

1

CONCENTRAÇÕES

Observações:

1. A Concentração (C) sempre deve ser expressa em g/L;

2. Se a densidade também está expressa em g/L a relação resultará

C = T . d

3. Se a densidade está expressa em g/mL (ou g/cm3) a relação resultará

C = T . 1000 . d

CONCENTRAÇÕES

Relações entre C, T e M

Vm C 1

mmm

mm T

21

11

Vn1M

como n1 = m1 / M1

m1 = massa do soluto M1 = massa molar do soluto

M

= M

d1000TMC

MVm

Vn

111

11..

.

CONCENTRAÇÕES

Exemplo

Uma solução de HCl contém 36,5 %, em massa do ácido e densidade 1,2 g/mL.Qual a Molaridade ?

Solução:

T% = 36,5 % T = 0,365; d = 1,2 g / mL

M = T . 1000 . d / M1 = 0,365 . 1000 . 1,2 / 36,5

M = 12,0 mol ou 12,0 M ou 12,0 Molar

Resposta: M = 12,0 mol/L

Professora Cláudia Bacchi

Diluição e Concentração de Soluções

Professora Cláudia Bacchi

No dia a dia:

Professora Cláudia Bacchi

No laboratório:

Solução de KMnO4 C=10g/L

Acrescentar

200mLde H2O

Solução diluída C<10g/L

Professora Cláudia Bacchi

Concentrar uma solução

a) Solução aquosa de CuSO4 3M

b) Evapora-se parte do solvente

c) Solução mais concentrada

Professora Cláudia Bacchi

Titulação de uma solução

Medindo o volume de soluções que reagem é possível determinar a concentração de uma delas desde que se conheça a da outra .

Importante :

Ácidos + Bases Sal + H2O

Professora Cláudia Bacchi

10 Passo

Pipeta-se um volume definido de uma solução com concentração conhecida e transfere-se para um erlenmeyer.

Professora Cláudia Bacchi

2o Passo

Carrega-se a bureta com uma solução que reaja com a outra solução e que tenha concentração conhecida.

Coloca-se um indicador na solução desconhecida de modo que se visualize o término da titulação.

Concentração conhecida

HCl + NaOH NaCl + H2O

Concentração desconhecida

Professora Cláudia Bacchi

DILUIÇÕES

Diluir uma solução é adicionar solvente (em geral água) mantendo a quantidade de soluto

constante.

+ Vágua

Solução 1 Solução 2

M = n1/ V M’ = n1/ V’

n1 = M.V n1 = M’.V’

M . V = M’ . V’

DILUIÇÕES

Exemplo

Foram adicionados 750 mL de água destilada à 250 mL de uma solução 0,5 M de HCl. Qual a molaridade da solução formada ?

Solução:

Vágua = 0,75 L ; V = 0,25 L ; M = 0,5 ; M’ = ?

M .V = M’.V’ M’ = M.V / V’

M’ = 0,5 . 0,25 / 1,0 = 0,125 mol/L ou 0,125 M

Resposta: M = 0,125 mol/L

DILUIÇÕES

MISTURAS

I - MESMO SOLUTO (sem reação química)

Solução 1

n1 = M.V

Solução 2

n1’ = M’.V’

Solução 3

n1’’ = M’’.V’’

+

+ =

donde resulta:

n1 + n1’ = n1

’’ M.V + M’.V’ = M’’ .V‘’

Exemplo

Foram misturados 0,5 L de solução 1 M de NaOH, com 1,5 L de solução 2 M, da mesma base. Qual a Molaridade resultante ?

Solução:

M = 1 ; V = 0,5 ; M’ = 2 ; V’ = 1,5 ; V’’ = 2,0 ; M’’ = ?

M .V + M’.V’ = M’’.V’’ M’’ = M.V + M’ V’ / V’’

M’’ =(1 . 0,5) + (2 . 1,5) / 2,0 = 1,75 mol/L = 1,75 M

Resposta: M = 1,75 M

MISTURAS

II - SOLUTOS DIFERENTES (c/ reação química)

Ex.: solução de HCl + solução de NaOH

Nesse caso devemos levar em conta a estequiometria da reação, no seu ponto final.

HCl + NaOH NaCl + H2O

1 mol 1 mol

No ponto final da reação

no mols ácido = no mols da base

nácido = nbase

Mácido.Vácido = Mbase . Vbase

MISTURAS

II - SOLUTOS DIFERENTES (c/ reação química)

Nesse caso adiciona-se uma solução sobre a outra e o ponto final da reação

pode ser visualizado pela adição de um

indicador ácido-base.

ácido

base

MISTURAS

Exemplo

Foram neutralizados 600 mL de solução 1 M de NaOH, com 1,5 L de solução de HCl. Qual a Molaridade da solução ácida ?

Solução:

Mb = 1 ; Vb = 600 mL = 0,6 L ; Ma = ? ; Va = 1,5

Para essa reação, no ponto final,

Ma.Va = Mb. Vb

Ma = 1 . 0,6 / 1,5 = 0,4 mol/L

Resposta: M = 0,4 mol/L

MISTURAS

PROFESSORA CLÁUDIA BACCHI

CONCENTRAÇÃO E APLICAÇÃO DAS SOLUÇÕES NO COTIDIANO

PROFESSORA CLÁUDIA BACCHI

Verificação da qualidade a gasolina

PROFESSORA CLÁUDIA BACCHI

Teste do Bafômetro

PROFESSORA CLÁUDIA BACCHI

Salinas

PROFESSORA CLÁUDIA BACCHI

PROFESSORA CLÁUDIA BACCHI

Álcool comum

PROFESSORA CLÁUDIA BACCHI

Exemplo de densidade

PROFESSORA CLÁUDIA BACCHI

Pontos de nucleação

PROFESSORA CLÁUDIA BACCHI

Preparo de soluções

PROFESSORA CLÁUDIA BACCHI

Soro fisiológico

PROFESSORA CLÁUDIA BACCHI

COLORAÇÃO x CONCENTRAÇÃO