Dispersões

Profª Joanna de PaoliProfª Joanna de Paoli

Joanna de PaoliJoanna de Paoli

Exemplo: Ao agitar a mistura, a sacarose (disperso) se dissemina na água (dispersante) sob a forma de pequenas partículas, as quais se distribuem uniformemente na água.

Dispersão = Disperso + Dispergente ou Dispersante (fase dispersa) (fase de dispersão)

São sistemas nos quais uma substância está disseminada em uma segunda.


Dispersão

SoluçãoVerdadeir

a

SoluçãoColoidal

SuspensãoGrosseira


• O tamanho médio das partículas do disperso é um critério para classificar as dispersões (1nm = 10-9m).

Classificação das DispersõesClassificação das Dispersões


As partículas da fase dispersa:• Estão dissolvidas;• Não se sedimentam sob ação da gravidade, nem de

centrífugas;• Não são retidos por filtros;• Não são visíveis ao microscópio.

SoluçõesSoluções


As partículas da fase dispersa:• Não estão dissolvidas;• Não se sedimentam sob ação da gravidade, nem de

centrífugas comuns, mas sedimentam-se com uso de ultracentrífugas;

• Não são retidos por filtros comum, apenas por ultrafiltros;

• Não são visíveis ao microscópio comum e são visíveis no ultramicroscópio.

ColóidesColóides


As partículas da fase dispersa:• Não estão dissolvidas;• Sedimentam sob ação da gravidade;• São retidos por filtros comuns;• São visíveis ao microscópio comum.

SuspensãoSuspensão


Soluções Colóides Suspensões

Exemplo Açúcar em água

Gelatina em água Barro em água

Natureza do disperso

Átomos, íons ou moléculas

Aglomerado de átomos, íons ou moléculas

Grandes aglomerados de átomos, íons ou moléculas

Visibilidade das partículas

Não ocorre Visíveis no ultra-microscópio

Visíveis no microscópio comum

Sedimentação das partículas

Não ocorre Por meio de uma ultra-centrífuga

Por meio de uma centrífuga comum

Separação por filtro

Não ocorre Por meio de um ultra-filtro

Por meio de um filtro comum


Classificação dos ColóidesClassificação dos Colóides

SOL

Colóide constituído por: Disperso = sólido Dispersante = líquido Exemplos: gelatina em água; goma arábica em água;

vernizes e tintas.


GEL

Colóide constituído por: Disperso = líquido Dispersante = sólido Exemplos: geléias; manteiga; queijo.

Classificação dos ColóidesClassificação dos Colóides


Classificação de ColóidesClassificação de Colóides

EMULSÃO

Colóide constituído por: Disperso = líquido Dispersante = líquido Exemplos: maionese; leite.


ESPUMA

Colóide constituído por: Disperso = gás Dispersante = líquido Exemplos: ar na espuma de sabão; ar no chantilly; no colarinho do chope.




AEROSSOL

Colóide constituído por:

Disperso = sólido

Dispersante = gás (o ar)

Exemplos: fumaças.


Colóide Fase Dispersa Fase de Dispersão Exemplos

Aerossol líquido Líquido Gás Neblina, desodorante

Aerossol sólido Sólido Gás Fumaça, poeira

Espuma Gás Líquido Espuma de sabão e de combate a incêndio

Espuma sólida Gás Sólido Isopor®, poliuretana

Emulsão Líquido Líquido Leite, maionese, manteiga

Emulsão sólida Líquido Sólido Margarina, opala, pérola

Sol Sólido Líquido Tinta, pasta de dente

Sol sólido Sólido Sólido Vidro e plástico pigmentado




• Por que o sal se dissolve na água?

• Por que um volume definido de água é incapaz de dissolver além de certa quantidade de sal?

• Por que quando aquecemos aquele mesmo volume de água a quantidade de sal dissolvida é maior?

• Por que o sal é dissolvido pela água e o óleo de cozinha não?


• Solução é toda mistura homogênea;

• Apresenta apenas uma fase;

• Apresenta aspecto uniforme.



SOLUÇÕES são misturas homogêneas de duas ou mais substâncias.

SOLUÇÃO = SOLUTO + SOLVENTE

menor proporçãoem geral H2O

Exemplos:

açúcar em água, ar, ligas metálicas.


SOLUTO: componente geralmente em menor quantidade.

SOLVENTE: componente que acolhe o soluto.

SOLUÇÃOSOLUÇÃO


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

Como se forma uma Como se forma uma solução ?solução ?



• A polaridade da molécula de água explica a eficácia em separar partículas entre si, pois o caráter polar da água tende a diminuir as forças de atração dos íons encontrados em sais e em outros compostos iônicos, favorecendo a dissociação dos mesmos. Os dipolos da água envolvem os cátions e ânions (solvatação), impedindo a união entre essas partículas carregadas eletricamente.

Capacidade do SolventeCapacidade do Solvente

O sal de cozinha é um composto iônico formado pelos íons de cloro (Cl-) e sódio (Na+). Juntos, os dois íons formam o NaCl que se mantêm unidos pela atração entre suas cargas negativa e positiva, que se neutralizam entre si.


Pólos positivos da molécula de água se alinham junto ao íon negativo de Cloro, enquanto os pólos negativos da molécula de água se alinham ao íon positivo de Sódio.



1º Critério:

De acordo com o estado físico.

Sólida: Liga metálica formada por 75% de ouro e 25% de cobre, ligas metálicas, medicamento na forma de comprimidos,...

Líquida: Solução aquosa de sacarose, água mineral, soro fisiológico, bebidas,...

Gasosa: Ar atmosférico isento de partículas sólidas.

Classificação das soluçõesClassificação das soluções


2º Critério:

De acordo com a natureza do soluto.• Solução molecular: As partículas do soluto são

moléculas;

C6H12O6(sólido) C6H12O6(aquoso)

• Solução iônica: As partículas do soluto são íons.

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


Classificação das soluções quanto a Classificação das soluções quanto a natureza das partículas dispersasnatureza das partículas dispersas


3º Critério:De acordo com a solubilidade do soluto.

Coeficiente de Solubilidade(Cs):Coeficiente de Solubilidade(Cs):

A solubilidade de um soluto é a A solubilidade de um soluto é a quantidade máxima do soluto que quantidade máxima do soluto que pode ser dissolvida em uma pode ser dissolvida em uma determinada quantidade de solvente determinada quantidade de solvente a uma dada temperatura e pressão.a uma dada temperatura e pressão.


•A capacidade máxima de dissolução do solvente é definida por uma determinada proporção entre solvente e soluto, além da qual a dissolução não mais ocorre, deixando a mistura de ter aspecto homogêneo, com a aparição de uma segunda fase, no caso do sal na forma de precipitado.


• O CS é uma grandeza determinada experimentalmente e apresentada em tabelas.

Por exemplo:• NaCl ⇒ CS = 36 g/100 g de água, à 20oC

• CaSO4 ⇒ CS = 0,2 g/100 g de água, à 20oC

• KNO3 ⇒ CS = 13,3 g/100 g de água, à 20oC

Coeficiente de SolubilidadeCoeficiente de Solubilidade


Exemplo:

A solubilidade do KCl em água a 20oC é de 34g do sal em 100g de água.

• Representação:

34g de KCl/100g de água.

• Interpretação:

34g é a quantidade máxima de KCl que pode ser dissolvida em 100g de água a 20oC.


Classificação das soluções quanto Classificação das soluções quanto a relação soluto x solventea relação soluto x solvente


Quando a quantidade de soluto Quando a quantidade de soluto dissolvida for inferior ao Cs.dissolvida for inferior ao Cs.

Solução InsaturadaSolução Insaturada


Quando a quantidade de soluto dissolvida for igual ao Quando a quantidade de soluto dissolvida for igual ao CsCs

Solução SaturadaSolução Saturada

•A saturação de uma solução ocorre quando, a uma determinada temperatura e sob agitação contínua, observa-se que em determinado momento o soluto não se dissolve mais.

•Isto ocorre quando se adiciona aproximadamente 360 g de sal de cozinha (cloreto de sódio) puro em 1 litro de água.

• O excesso do soluto - nesta mesma temperatura - vai se depositando no fundo do recipiente e a solução é dita saturada com corpo de fundo.


•No momento que os primeiros fragmentos do soluto se depositam no fundo do recipiente, diz-se que foi atingido o ponto de saturação, que depende tanto do soluto como do solvente, da temperatura e da pressão - esta última é importante quando existem gases envolvidos no processo.


1L de água a 0°C

1L de água a 0°C

1L de água a 0°C

357 g de NaCl

CS do NaCl a 0°C = 35,7 g / 100g de H2O

CS do NaCl a 25°C = 42,0 g / 100g de H2O

200 g de NaCl 400 g de NaCl

Saturada

Saturada com corpo de fundo

insaturada


•A quantidade de soluto dissolvido está além do Cs.

•Quando uma solução saturada com corpo de fundo é aquecida lentamente, o soluto ali depositado é dissolvido numa temperatura mais elevada.

• Deixa-se o frasco em repouso, e provocando o rápido abaixamento da temperatura o soluto continua dissolvido e temos então uma solução supersaturada.

•Entretanto, basta uma pequena agitação no sistema ou a introdução de um fragmento (gérmen) do soluto para que ocorra a precipitação do excesso do soluto e a solução volta a ser saturada.

•Solução instável.

Solução SupersaturadaSolução Supersaturada


•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.

Solubilidade e TemperaturaSolubilidade e Temperatura


Temperatura ( ºC ) gramas de KNO3 em 100 g de água

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 13 20 32 46 64 85 110 137 169 204 246

São gráficos que apresentam a variação dos coeficientes de solubilidade das substâncias em função da temperatura.

Exemplo: Solubilidade de KNO3 (nitrato de potássio) em água.

Curvas de SolubilidadeCurvas de Solubilidade


Temperatura ( ºC )

gramas de KNO3

em 100 g de água

0102030405060708090

100

132032466485

110137169204246


CS (g/100g de água)

Comportamento normal

Comportamento anormal

CS1

T1T°C




•Curvas com ponto(s) de inflexão referem-se a solutos ´hidratados´. Na temperatura da inflexão ocorre um decréscimo (total ou parcial) do número de moléculas de hidratação na fórmula do composto.

•Curva ascendente – dissolução endotérmica•Curva descendente – dissolução exotérmica

Curvas de Curvas de Solubil idadeSolubil idade



O C.S. de um sal a uma determinado temperatura é de 68g/100g. Calcule a massa de uma solução saturada que contenha 3,4g desse sal na temperatura indicado.

Resolução

68g sal 100g água

3,4g sal X g de água

X = 5g água

ExemploExemplo

m = m1 + m2

m = 3,4g + 5gm = 8,4g


Foram misturados 4Og de cloreto de sódio em 25g de água a uma temperatura T. O sistema resultou heterogêneo e por filtração foram obtidas 58,5g de solução saturada. Calcule o C.S do sal na temperatura T.

Resolução

ExemploExemplo

m = m1 + m2

58,5g = m1 + 25gm1 = 33,5gCS: 33,5g cloreto de sódio 25g água


A 18°C a solubilidade de uma substância X é de 60g/100mL de água. Nessa temperatura 150g de X foram misturados em 200mL de água . O sistema obtido é:

a) Heterogêneo com uma fase.

b) Homogêneo com duas fases.

c) Uma solução aquosa com corpo de fundo.

d) Heterogêneo com três substâncias.

e) Apenas uma solução aquosa.

Exercício 01Exercício 01


Quatro tubos contêm 20 ml (mililitros) de água cada um. Coloca-se nestes tubos dicromato de potássio (K2Cr2O7) nas seguintes quantidades:

A solubilidade do sal, o 20°C, é igual a 12,0g por 100mI de água. Após agitação, em quais tubos coexistem, nessa temperatura, solução saturada e sólido?

Exercício 02 Exercício 02


Analise o gráfico abaixo. Julgue os itens.

Exercício 03Exercício 03


1. A substância mais solúvel em água a 10°C é KNO3.2. A substância que apresenta menor variação da solubilidade entre 30°C e 80°C é o cloreto de sódio.3. A solubilidade de qualquer sólido aumenta com a elevação da temperatura da solução.4. A mistura de 20 g de NH4CI com 100 g de água a 50°C resultará em uma solução insaturada.5. Uma solução preparada com 80 g de KNO3 em 100 g de água, a 40°C, apresentará sólido no fundo do recipiente.


Exercício 04Exercício 04Considere 160g de uma solução saturada de sacarose (C12H22O11) a 30°C é resfriada a 0°C. Qual a massa de açúcar cristalizada?

Dados:

Temperatura °C

CS da sacarose (g/ 100g de água)

0° 180

30° 220



GabaritoGabarito

Questão 01 – Letra C

Questão 02 – Tubo B, C e D

Questão 03 – E, C, E, C, C

Questão 04 – 30g

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