AULA 9: SOLUÇÕES TURMA: PRÉ-VESTIBULAR (TARDE E NOITE) PROF.: RODRIGO NOME:______________________________________

Soluções são as misturas homogêneas. As soluções podem se encontrar nos estados sólido, líquido e gasoso. Cada uma das substâncias presentes em uma solução é chamada de componente. O componente que se encontra em maior quantidade é chamado de solvente e os outros componentes dissolvidos são chamados de soluto. Exemplos:

Solução Soluto Solvente

Ar Oxigênio (gás)

Nitrogênio (gás)

Álcool hidratado

Álcool (líquido) Água (líquido)

Ouro branco Prata (sólido) Ouro (sólido)

Soro fisiológico

Cloreto de sódio (sólido)

Água destilada (líquido)

CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES QUANTO À CONDUTIVIDADE ELÉTRICA

Eletrolíticas: são soluções que conduzem corrente

elétrica. Apresentam íons em solução provenientes de compostos iônicos que sofreram dissociação iônica ou de moléculas que sofreram ionização. Exemplo: NaCℓ e HCℓ

Não eletrolíticas: são soluções que não conduzem corrente elétrica. Apresentam apenas moléculas como partículas dispersas que não sofrem ionização. Exemplo: glicose e sacarose

CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES QUANTO A SOLUBILIDADE

A quantidade máxima de um soluto que pode ser dissolvido em um solvente, a uma certa temperatura e pressão, é medido através do coeficiente de solubilidade (CS).

Solução insaturada: são soluções que apresentam uma quantidade de soluto menor que o CS.

Soluções saturadas: são soluções que

apresentam a quantidade máxima de um soluto que pode ser dissolvida em um solvente.

Soluções supersaturadas: são soluções que

ocorrem sob condições adequadas e apresentam uma quantidade de soluto superior ao CS, adquirindo aspecto homogêneo. São soluções instáveis. Quando são desestabilizadas, formam uma solução saturada com excesso de sólido, chamado de precipitado.

FATORES QUE AFETAM A SOLUBILIDADE

São três os fatores que afetam a solubilidade: A interação entre soluto e solvente; A variação da temperatura; A variação da pressão (em especial os gases). CURVAS DE SOLUBILIDADE

São gráficos que mostram a variação da

solubilidade do soluto em um determinado solvente em diferentes temperaturas.

http://www.mundoeducacao.com.br/upload/conteudo/images/curvas-de-solubilidade.jpg

A partir de um gráfico de solubilidade x

temperatura, é possível determinar se a solução é saturada, insaturada ou supersaturada (ou saturada com precipitado). Exemplo:

http://n.i.uol.com.br/licaodecasa/ensmedio/quimica/solucoes3.gif

MEDIDAS DE CONCENTRAÇÃO

A relação entre a quantidade de soluto

dissolvido em um solvente ou em relação a solução pode expressa através de unidades de concentração como concentração comum (C), porcentagem (título) em massa ou volume, concentração em quantidade de matéria, partes por milhão, etc. Concentração comum: é a relação entre a massa

do soluto e o volume da solução.

Porcentagem em massa ou volume: é a relação entre a massa ou volume de soluto em 100 g ou 100 mL de solução.

ppm (partes por milhão): é a relação entre a massa ou volume de soluto em 106 g ou 106 mL de solução.

6massa (g) de solutoppm = 10

massa (g) ou volume (mL) total da solução

Concentração em quantidade de matéria: é a relação entre a quantidade de matéria (número de mols) do soluto e o volume da solução.

quantidade de matéria (mol)

concentração em mol/L = volume da solução (L)

DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES

Processo que consiste em diminuir a concentração de uma solução.

1 1 2 2C V = C V

MISTURAS DE SOLUÇÕES

São 3 os casos de misturas entre soluções.

1. De mesmo soluto:

1 1 2 2C V = C V

2. De solutos diferentes que não reagem:

1 1 2 2 3 3C V + C V = C V

3. De solutos diferentes que reagem

1 2η = η

Onde:

η = número de mols e é calculado como V

RELAÇÃO ENTRE AS CONCENTRAÇÕES

Uma expressão permite relacionar as medidas de concentração como concentração comum (C), título (t), densidade (d) e concentração em quantidade de matéria (m):

C = d 1000 = m

QUESTÕES DOS VESTIBULARES

1. (UFV). A solubilidade do nitrato de potássio (KNO3), em função da temperatura, é representada no gráfico abaixo:

De acordo com o gráfico, assinale a alternativa que indica CORRETAMENTE a massa de KNO3, em gramas, presente em 750 g de solução, na temperatura de 30 °C: a) 250 b) 375 c) 150 d) 100 e) 500 2. (UFSCAR). As solubilidades dos sais KNO3 e Ce2(SO4)3 em água, medidas em duas temperaturas diferentes, são fornecidas na tabela a seguir.

Com base nestes dados, pode-se afirmar que: (A) a dissolução de KNO3 em água é um processo exotérmico. (B) a dissolução de Ce2(SO4)3 em água é acompanhada de absorção de calor do ambiente. (C) os dois sais podem ser purificados pela dissolução de cada um deles em volumes adequados de água a

80 °C, seguido do resfriamento de cada uma das soluções a 10 °C. (D) se 110,1 g de uma solução saturada de Ce2(SO4)3 a 10 °C forem aquecidos a 80 °C, observa-se a deposição de 2,2 g do sal sólido. (E) a adição de 100 g de KNO3 a 100 g de água a 80 °C dá origem a uma mistura homogênea. 3. (UFJF). O Li2SO4 apresenta a seguinte curva de solubilidade:

Os pontos assinalados representam soluções de Li2SO4 com diferentes concentrações. A partir da análise do gráfico, pode-se afirmar que as soluções supersaturadas são: a) D e F. b) C, E e H. c) A, B e G. d) F e G. e) D e B. 4. (UFSCAR). Sal de cozinha (cloreto de sódio) e açúcar (sacarose) são sólidos brancos solúveis em água. Suas soluções aquosas apresentam comportamentos completamente diferentes quanto à condução de corrente elétrica. É correto afirmar que: (A) o cloreto de sódio é um composto iônico e sua solução aquosa conduz corrente elétrica, devido à presença de moléculas de NaCℓ. A sacarose é um composto covalente e sua solução aquosa tem viscosidade muito alta, diminuindo a condutividade da água. (B) uma substância como o cloreto de sódio, que em solução aquosa forma íons, é chamada de eletrólito. A solução de sacarose conduz corrente elétrica, devido à formação de ligações de hidrogênio entre as moléculas de sacarose e água.

(C) o cloreto de sódio é um composto iônico e suas soluções aquosas conduzem corrente elétrica, devido à presença de íons livres. A sacarose é um composto constituído de moléculas e suas soluções aquosas não conduzem corrente elétrica, pois as moléculas neutras de sacarose não contribuem para o transporte de cargas. (D) a dissolução de sacarose em água leva à quebra das moléculas de sacarose em glicose e frutose e estas moléculas conduzem corrente elétrica. A solução de sal, por sua vez, apresenta condutividade menor que a da água destilada. (E) soluções aquosas de sacarose ou de cloreto de sódio apresentam condutividade elétrica maior do que aquela apresentada pela água pura, pois há formação de soluções eletrolíticas. Os íons formados são os responsáveis pelo transporte de cargas em ambos os casos.

5. (CEFET-GO). No gráfico a seguir encontra-se representada a curva de solubilidade do nitrato de sódio (em gramas de soluto por 1000 g de água).

Para a obtenção de solução saturada contendo 90 g de nitrato de sódio em 300 g de água, a solução deve estar a uma temperatura aproximadamente igual a: a) 10 °C b) 20 °C c) 25 °C d) 30 ºC e) 40 ºC 6. (UERJ). Para limpeza de lentes de contato, é comum a utilização de solução fisiológica de cloreto de sódio a 0,9% (massa por volume). Um frasco contendo

0,5 litro desta solução terá uma massa de NaCℓ, em gramas, igual a: (A) 1,8

(B) 2,7 (C) 4,5 (D) 5,4

7. (Fuvest). Para preparar uma solução de KOH, empregada na determinação da acidez do leite, foram pesados 0,56 g da base. O volume final da solução de KOH foi de 100 mL. Qual a molaridade (mol/L) da solução preparada? a) 0,56 mol/L b) 0,1 mol/L c) 0,01 mol/L d) 0,0001 mol/L e) 1 mol/L

8. (UFSCAR). O flúor tem um papel importante na prevenção e controle da cárie dentária. Estudos demonstram que, após a fluoretação da água, os índices de cáries nas populações têm diminuído. O flúor também é adicionado a produtos e materiais odontológicos. Suponha que o teor de flúor em determinada água de consumo seja 0,9 ppm (partes por milhão) em massa. Considerando a densidade da água 1 g/mL, a quantidade, em miligramas, de flúor que um adulto ingere ao tomar 2 litros dessa água, durante um dia, é igual a (A) 0,09. (B) 0,18. (C) 0,90. (D) 1,80. (E) 18,0. 9. (UERJ). Suponha que, em alguns dos locais atingidos pela radiação, as pastilhas disponíveis continham, cada uma, 5 x 10−4 mol de iodeto de potássio, sendo a dose prescrita por pessoa de 33,2 mg por dia. Em razão disso, cada pastilha teve de ser dissolvida em água, formando 1L de solução. O volume da solução preparada que cada pessoa deve beber para ingerir a dose diária prescrita de iodeto de potássio corresponde, em mililitros, a: (A) 200 (B) 400 (C) 600 (D) 800 10. (CEFET-RS). O café possui aproximadamente 2,5% de cafeína. Determine a concentração em massa de cafeína em uma xícara de 250 mL de café preparada com duas colheres de chá bem cheias. Considere a massa de 10 g de café por colher.

(A) 0,5 g/L (B) 2 g/L (C) 5 g/L (D) 10 g/L (E) 20 g/L 11. (UFJF). A concentração em mol/L de uma solução de ácido sulfúrico de concentração 35% em massa e densidade 1,4 g/mL, é aproximadamente igual a: a) 2,5. b) 10,0. c) 5,0. d) 7,5. e) 20. 12. (UFSCAR). Uma “água dura” contém íons Ca2+ e Mg2+, que interferem na ação do sabão e deixam um resíduo nas paredes de tanques e caldeiras. É possível “amolecer” uma “água dura” adicionando-se substâncias que retiram estes íons e liberam, em seu lugar, íons Na+. Se uma “água dura” contém 0,010 mol/L de Ca2+ e 0,005 mol/L de Mg2+, quantos mols de Na+ são necessários para substituir os íons de cálcio e magnésio em 1,0 x 103 L desta água? (A) 10. (B) 15. (C) 20. (D) 30. (E) 40 13. (UERJ). Uma amostra de 5 L de benzeno líquido, armazenada em um galpão fechado de 1500 m3 contendo ar atmosférico, evaporou completamente. Todo o vapor permaneceu no interior do galpão. Técnicos realizaram uma inspeção no local, obedecendo às normas de segurança que indicam o tempo máximo de contato com os vapores tóxicos do benzeno. Observe a tabela:

Considerando as normas de segurança, e que a densidade do benzeno líquido é igual a 0,9 g.mL−1, o

tempo máximo, em horas, que os técnicos podem permanecer no interior do galpão, corresponde a: (A) 2 (B) 4 (C) 6 (D) 8 14. (CEFET-GO). Uma solução encerra 150 gramas de carbonato de sódio (Na2CO3) em 1350 gramas de água e tem densidade igual a 1,1 g/mL. Sobre essa solução, assinale a opção incorreta. a) O título da solução é 0,1. b) Ao adicionar 300 mL de água em 200 mL dessa solução a molaridade final será 0,2 mol.L-1. c) A concentração da solução é 110 g/L. d) A molaridade da solução é aproximadamente 1 mol.L-1. e) Ao misturar 200 mL dessa solução com 400 mL a 2 mol.L-1 de mesmo soluto, a molaridade final será de aproximadamente 1,7 mol.L-1. 15. (UERJ). Diluição é uma operação muito empregada no nosso dia-a-dia, quando, por exemplo, preparamos um refresco a partir de um suco concentrado. Considere 100 mL de determinado suco em que a concentração do soluto seja de 0,4 mol. L-1. O volume de água, em mL, que deverá ser acrescentado para que a concentração do soluto caia para 0,04 mol. L-1, será de: (A) 1.000 (B) 900 (C) 500 (D) 400

16. (UERJ). Uma suspensão de células animais em um meio isotônico adequado apresenta volume igual a 1 L e concentração total de íons sódio igual a 3,68 g/L. A esse sistema foram acrescentados 3 L de água destilada. Após o processo de diluição, a concentração total de íons sódio, em milimol/L, é de: (A) 13,0 (B) 16,0 (C) 23,0 (D) 40,0 17. (ENEM). O peróxido de hidrogênio é comumente utilizado como antisséptico e alvejante. Também pode ser empregado em trabalhos de restauração de quadros enegrecidos e no clareamento de dentes. Na presença de soluções ácidas de oxidantes, como o

permanganato de potássio, este óxido decompõe-se, conforme a equação a seguir:

De acordo com a estequiometria da reação descrita, a quantidade de permanganato de potássio necessária para reagir com 20,0 mL de uma solução 0,1 mol/L de peróxido de hidrogênio é igual a A). 2,0×100 mol. B). 2,0×10-3 mol. C). 8,0×10-1 mol. D). 8,0×10-4 mol. E). 5,0×10-3 mol.

18. (PUC-RJ). O volume de solução 0,20 mol.L-1 de HNO3 que neutraliza 50 mL de solução 0,10 mol.L-1 de KOH é igual a: (A) 25 mL (B) 45 mL (C) 65 mL (D) 85 mL (E) 100 mL 19. (UNIRIO). Uma das formas de monitoramento da água de caldeiras de indústrias, responsável pelo fornecimento de energia, é a medição do teor de íons cloreto (Cℓ-). Um método de análise de cloreto é a adição à água de caldeira de uma solução de nitrato de prata (AgNO3), segundo a equação:

Cℓ -(aq) + AgNO3(aq) → AgCℓ(s) + NO3-(aq)

A análise de 10,0ml de água de caldeira, contendo Cℓ-, com solução aquosa de AgNO3 , formou um precipitado de 0,287g de AgCl. A concentração molar de Cℓ–

presente na amostra de água de caldeira é igual a: a) 2 b) 0,2 c) 0,02 d) 0,002 e) 0,0002 20. (UFRN). Uma solução a 5% em massa de hipoclorito de sódio (NaOCℓ) em água é chamada comercialmente de água sanitária.Considerando-se a densidade da solução igual a1,0g/mL, a massa (em

gramas) de NaOCℓ necessária para preparar 1L de água sanitária é: a) 0,5 b) 5,0 c) 95,0 d) 55,0 e) 50,0