Aula de Solucoes 2015

UNIDADE 7: SOLUÇÕES

As Figuras e Tabelas apresentadas foram usadas das seguintes referênciasBrown, T. L.; LeMay,Jr, H. E.; Bursten, B.E.; Burdge, J.R. Química a Ciência Central. 9ª ed. São Paulo: Pearson, 2005.Chang, R. Química Geral conceitos e reações. 4 edição. Editora McGraw Hill. 2006.Peter Atkins e Loretta Jones. Principios de Química. 3 edição. Editora Bookman. 2006.James Keelerand Peter WothersChemical Structure and Reactivity. An Integrated Approach. Editora Oxford.General Chemistry: Atoms FirstJohn E. McMurry and Robert C. Fay2009. Editora Pearson Education.ChemistrySteven Zumdahl and Susan Zumdahl 2007. EditoraHoughton Mifflin Company Boston New YorkChemistry and chemistry reactivityJohn C. Kotz , Paul M. Treichel and Gabriela C. Weaver 2006. Editora Thompson

• Solução é uma mistura homogênea de duas ou mais de duassubstâncias.

• Os solutos e solventes são componentes da solução.

• As soluções podemser gasosas, líquidas ou sólidas.

Soluções

Soluções saturadas e solubilidade

Classificação das Soluções:

• Solubilidade: quantidade de soluto necessária paraformar uma solução saturada em certaquantidade de solvente, em uma determinadatemperatura.

– Solução Insaturada

– Solução Saturada

– Solução Supersaturada

SoluçõesSolução supersaturadaSolução saturada com excesso de

sólido

Exemplos de Soluções

Interações soluto -solvente• Generalização: “semelhante dissolve semelhante”.

• As substâncias polares tendema se disssolver emsolventespolares.

Fatores que afetam a solubilidade


• Forças intermoleculares:

-ligação de hidrogênio

-Dipolo-dipolo

-Dipolo-induzido

O processo de dissolução

O processo de dissoluçãoO processo de dissolução

O processo de dissoluçãoO processo de dissolução

∆Hdissol = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3


Exemplos:

– O NaOHadicionado à água tem ∆Hdissol= -44,48 kJ/mol.

– O NH4NO3 adicionado à água tem ∆Hdissol= + 26,4 kJ/mol.


natural

não natural

Espontaneidade na dissolução: ∆G = ∆H - T ∆S∆G < 0 espontânea ∆G > 0 não-espontânea


�Interação soluto-solvente



�Interação soluto-solvente


Efeitos da pressão

•Lei de Henry :

gg kPS =


K= (mol/L•atm) Zumbahl

Efeito da temperatura para Sólidos Efeito da temperatura gases


•Qualitativamente: as soluções são diluídas ou concentradas.

Formas de expressar a concentração

Porcentagem de massa

•Quatitativamente:

Soluções Diluídas• Partes por milhão (ppm) podem ser expressas como 1 mg de soluto

por quilograma de solução.

• Partes por milhão (ppb) podem ser expressas como 1 µg de soluto por quilograma de solução (~ Litro)


ppb do componente


Fração em quantidade de matéria

concentração em quantidade de matéria

solução da matéria de quantidade

componente do matéria de quantidadematéria de quantidade em Fração =


Molalidade

• As propriedades coligativas (dependente do conjunto) dependem da quantidade de moléculas de soluto.

Abaixamento da pressão de vaporElevação do ponto de ebulição

Abaixamento do ponto de congelamento

Osmose

Propriedades coligativas

Pressão de Vapor

É a pressão exercida pelo vapor de um líquido (ousólido) quando o vapor e o líquido(ou sólido) estão emequílibrio.

Pressão de Vapor

Abaixamento da pressão de vapor




Água do mar Água pura


• A Lei de Raoult: AAA PP °Χ=


A solução ideal: obedece à lei de Raoult.

Pre

ssão

de

vapo

r XA (solvente)


Elevação do ponto de ebulição• A temperatura de ebulição normal de líquido puro é aquela em

que a sua pressão de vapor é igual a 1atm.

• Constante molar de elevação do ponto de ebulição, Ke, expressa quanto o ∆Te varia com a molalidade, m:

mKT ee =∆

Diminuição do ponto de congelamento

• A temperatura de congelamento é a temperatura na qual um liquidopuro congela a 1atm.

• A diminuição do ponto de congelamento (∆Tc) é diretamenteproporcional à molalidade (Kc é a constante crioscópica do solvente):

mKT cc =∆




OsmoseOsmose: é o fluxo de solvente através de uma membrana semipermeável

para uma soluçao mais concentrada.


Após certo tempo

Chuchu em solução salina


tempo tempo

Osmose

OsmoseOsmose: é o fluxo de solvente através de uma membrana semipermeável

para uma soluçao mais concentrada.


Osmose• A pressão osmótica, π, é a pressão necessária para prevenir a

osmose:

• Osmometria

MRT

RTV

n

nRTV

=

=π

=π


Osmose - Aplicação• Osmose reversa


Osmose – Aplicação


Correção do ΔTe e ΔTc

• Fator Van’t Hoff (i).

• Formação de íons.

• i = relação entre mols de íons efetivamente dissociados emsoluçãoe mols de íons calculados

Fator de van’t Hoff (i)

∆Tf = i Kf m π = iMRT∆Tb = i Kb m

Propriedades coligativas de soluções de electrolitos

12.7

0,1 m NaCl 0,1 m Na+ e 0,1 m Cl-

0,1 m NaCl 0,2 m

Fator de van’t Hoff (i)

∆Tb = i Kb m ∆Tf = i Kf m π = iMRT

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