Na natureza, raramente encontramos substncias puras. O mundo
que nos rodeia constitudo por sistemas formados por mais de uma
substncia: as misturas.
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MISTURAS HETEROGNEAS Apresentam mais de uma fase, ou seja, no
apresentam as mesmas caractersticas em todas as suas extenses.
possvel distinguir seus componentes. Ex: gua e areia, gua e leo,
granito, leite, sangue, liga Cu-Ag.
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MISTURAS HOMOGNEAS Apresenta apenas uma fase, ou seja,
apresentam as mesmas caractersticas em todas as suas extenses.
Podem ser consideradas como soluces. Ex: gua com sal dissolvido,
lcool e gua, ar atmosfrico puro, ouro 18K e liga Cu-Ni.
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Para diferenciar umas das outras, tomamos por base o tamanho
das partculas das substncias na mistura. A referencia ser o nm -
nanmetro (10 -9 m).
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Tambm podemos utilizar o (angstron), que corresponde a 10 -10
m. Assim, 1 nm = 10.
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Dessa forma, so homogneas homogneas e chamadas solues as
misturas que apresentam partculas de soluto (substncia que
participa em menor quantidade) de tamanho menor ou igual a 1
nm.
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GRFICO DE UMA SUBSTNCIA PURA PE SLIDO-LQUIDO LQUIDO-GASOSO PF
t(min) T( O C)
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GRFICO DE UMA MISTURA COMUM PE SLIDO-LQUIDO LQUIDO-GASOSO PF
t(min) T( O C)
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GRFICO DE UMA MISTURA EUTTICA PE SLIDO-LQUIDO LQUIDO-GASOSO PF
t(min) T( O C)
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GRFICO DE UMA MISTURA AZEOTRPICA PE SLIDO-LQUIDO LQUIDO-GASOSO
PF t(min) T( O C)
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Dependendo da quantidade de soluto em relao quantidade de
solvente (coeficiente de solubilidade), as solues podem ser
saturadas, insaturadas e supersaturadas.
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Saturadas Saturadas: so aquelas que contm a mxima quantidade de
soluto dissolvida em um volume fixo de solvente. Corresponde
quantidade determinada pelo coeficiente de solubilidade desta
substncia.
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Insaturadas Insaturadas: o soluto est presente em quantidade
menor que a determinada pelo coeficiente de solubilidade.
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Supersaturadas Supersaturadas: so obtidas em condies especiais,
quando o coeficiente de solubilidade ultrapassado. Sendo assim, uma
pequena agitao ou a introduo de um pequeno cristal de soluto vai
precipitar o excesso de soluto. So instveis, pois ultrapassam o
limite mximo de solubilidade.
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Soluo supersaturada Soluo insaturada Soluo saturada Aumento da
massa de soluto em quantidade fixa de solvente
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Coeficiente de solubilidade a quantidade mxima de soluto
(geralmente em gramas) necessria para formar, com uma quantidade
padro de solvente, uma soluo saturada em determinadas condies de
temperatura e presso.
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Veja alguns exemplos: Cs NaCl = 36g/100g H 2 O 20 O C So
necessrios 36g de NaCl (soluto) em 100g de gua (solvente) para
formar uma soluo saturada a 20 O C.
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Cs NaCl = 35,7g/100g H 2 O 0OC0OC So necessrios 35,7g de NaCl
(soluto) em 100g de gua (solvente) para formar uma soluo saturada a
0 O C.
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Observe o grfico Solues supersaturadas Solues insaturadas
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Qual a quantidade de soluto que podemos dissolver a 40 O C para
formar uma soluo saturada? a)30gb)40g c)50gd)60g e)70g
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Sua resposta est......
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Sua resposta est......
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Observe o grfico Solues supersaturadas Solues insaturadas
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Qual a quantidade de soluto que podemos dissolver a 30 O C para
formar uma soluo insaturada? a)30gb)40g c)50gd)60g e)70g
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Sua resposta est......
Slide 30
Sua resposta est......
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Compare as duas substncias:
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Qual a substncia (defina pela cor da linha) que apresenta maior
solubilidade em 100g de gua a 60 O C? a)Verdeb)Amarela c)Ambas
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Sua resposta est......
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Sua resposta est......
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Compare as trs substncias:
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Qual o mximo de soluto verde (linha verde do grfico) possvel
que podemos dissolver para fazer uma soluo saturada utilizando 100g
de gua a 50 O C? a)40gb)70g c)60gd)50g e)80g
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Sua resposta est......
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Sua resposta est......
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Uma soluo aquosa saturada de acetato de chumbo, preparada a 18
O C com os cuidados necessrios, pesou 45g e por evaporao forneceu
um resduo slido de 15g. Calcule o Cs do sal a 18 O C.
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Veja bem: Se a massa do soluto 15g e a massa da soluo
(soluto+solvente) 45g, isso implica que o solvente apresenta massa
de 30g (45-15). O Cs calculado sobre 100g de gua. Dessa forma,
podemos raciocinar: 15g de soluto ---------- 30g de solvente x
---------- 100g de solvente x= 50g/100g de gua.
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Outro exerccio A solubilidade de um sal aumenta linearmente com
a temperatura. Sabe- se que, a 10 O C, 50g desse sal formam, com
gua, 300g de soluo saturada. Aquecendo essa soluo a 50 O C, a
saturao s mantida se so acrescentados 100g do sal. Calcular o
coeficiente de solubilidade desse sal em gua a 35 O C.
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Inicialmente vamos determinar o Cs a 10 O C. Sal = 50g Solvente
= 300 50 = 250g Cs = 50g/250g Como a quantidade-padro 100g de gua,
temos: 50g ----------- 250g x ----------- 100g 20g/100g a 10 O
C.
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Agora vamos determinar o Cs a 50 O C. Sal = 50g+100g = 150g
Solvente = 250g Cs = 150g/250g Como a quantidade-padro 100g de gua,
temos: 150g --------- 250g x ---------- 100g 60g/100g a 50 O
C.
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Com os dados levantados d para fazer um grfico, utilizando os
coeficientes de solubilidade em cada temperatura. 20g/100g a 10 O C
60g/100g a 50 O C Veja o grfico no prximo slide. Teremos que
calcular o Cs a 35 O C.
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Acompanhe o raciocnio: 60-x/50-35 = x-20/35-10 60-x/15 =
x-20/25 25 (60-x) = 15 (x-20) 1500-25x = 15x-300 -25x 15x =
-1500-300 40x = 1800 X=45 Cs = 45g/100g a 35 O C.
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As concentraes das solues
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Existem diferentes razes que podem ser estabelecidas entre as
quantidades de soluto, solvente e soluo. Tais razes so denominadas
genericamente concentraes. As quantidades de soluto, solvente e
soluo podem ser expressas em massa (g, kg, etc), em volume (mL, cm
3, L, etc) ou em nmero de moles (n=m/M).
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Os tipos mais comuns de concentrao so: Ttulo Frao molar
Densidade absoluta Concentrao comum ou em g/L Concentrao molar ou
molaridade Concentrao molal ou molalidade Vejamos cada uma a
seguir.
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Ttulo (T): a razo estabelecida entre a massa do soluto (m 1 ) e
a massa da soluo (m), ambas medidas na mesma unidade.
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Para conhecer a porcentagem em massa de soluto na soluo, basta
multiplicar o ttulo por 100. Se o ttulo de uma soluo 0,4, isso
significa que a porcentagem em massa de soluto naquela soluo de 40%
(100x0,4). Obviamente, 60% (100-40) de solvente.
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Vejamos esse exemplo: Uma soluo preparada dissolvendo 50g de
sal em 450g de gua. Qual o ttulo dessa soluo? m 1 = 50gm 2 =
450gT=?
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Vejamos outro exemplo: Uma soluo preparada dissolvendo 50g de
sal em 450g de gua. Qual a porcentagem em massa do soluto? m 1 =
50gm 2 = 450gT % =?
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Outro exemplo: Uma soluo contm 15g de sal dissolvido em certa
quantidade de gua. Calcular a massa da soluo, sabendo que ela contm
80% em massa de solvente. m 1 = 15gm= ?T % = 20% (100-80)
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Parece o anterior: Uma soluo contm 15g de sal dissolvido em
certa quantidade de gua. Calcular a massa de solvente, sabendo que
ela contm 80% em massa de solvente. m 1 = 15gm 2 = ?T % = 20%
(100-80)
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Resolva os exerccios: Uma soluo contm 30%, em massa, de soluto.
Sabendo que a quantidade de solvente de 56g, determine a massa
dessa soluo? R: 80g
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Uma soluo contm 8g de cloreto de sdio e 42g de gua. Qual o
ttulo em massa da soluo? R:0,16
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So dissolvidos 45g de hidrxido de sdio em gua. Calcule a massa
de gua, sabendo que o soluto corresponde a 15%, em massa, da soluo.
R:255g
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(F.F.O.Diamantina-MG) Quantos gramas de gua so necessrios, a
fim de se preparar uma soluo, a 20% em peso, usando 80g de soluto?
R:320
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Prepara-se uma soluo dissolvendo-se 8g de sacarose em 192g de
gua. Qual o ttulo dessa soluo? R:0,04
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Determine a porcentagem, em massa, do soluto em uma soluo que
contm 75g de nitrato de prata dissolvidos em 0,425 kg de gua.
R:15%
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(E.E.Mau-SP) Uma soluo de um dado soluto foi preparada a partir
de 160g de gua. Se o ttulo da soluo 0,2, calcule a massa do soluto.
R:40g
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O ttulo de uma soluo 0,25. Calcule a massa do soluto, sabendo
que a do solvente de 60g. R:20g
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(PUCCamp-SP) Tem-se um frasco de soro glicosado, a 5,0% (soluo
aquosa de 5,0% em massa de glicose). Para preparar 1,0 Kg desse
soro, quantos gramas de glicose devem ser dissolvidos em gua?
R:50g
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Calcule a massa de gua que deve evaporar de 320g de uma soluo
aquosa salina, a 5% em massa, a fim de que a soluo resultante
contenha 8% de soluto em massa. R:120g
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Frao molar do soluto (X 1 ): a razo estabelecida entre o nmero
de moles do soluto (n 1 ) e o nmero de moles da soluo (n).
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Frao molar do solvente (X 2 ): a razo estabelecida entre o
nmero de moles do solvente (n 2 ) e o nmero de moles da soluo
(n).
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Pode-se provar que para qualquer soluo a soma das fraes molares
(soluto e solvente) igual (ou aproximadamente) a 1.
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Uma soluo contm 5 moles de molculas de soluto dissolvidos em 20
moles de molculas de solvente. Determinar as fraes molares. n1 n1 =
5 molesn 2 = 20 moles X 1 =?X 2 =?
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Dessa forma, podemos ter:
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So dissolvidos 12,6g de HNO 3 em 23,4g de gua. Calcular a frao
molar do soluto dessa soluo. Dados: H=1 N=14 O=16 Retirando os
dados: m 1 = 12,6g m 2 =23,4 X 1 =?
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Dessa forma, deveremos ter:
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So dissolvidos 12,6g de HNO 3 em 23,4g de gua. Calcular a frao
molar do solvente dessa soluo. Dados: H=1 N=14 O=16 Retirando os
dados: m 1 = 12,6g m 2 =23,4 X 2 =?
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Dessa forma, deveremos ter:
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Resolva os exerccios: Em 356,4g de gua so dissolvidos 68,4g de
sacarose (C 12 H 22 O 11 ). Determine a frao molar do soluto.
R:0,01
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Uma soluo contm 6g de hidrxido de sdio (NaOH) dissolvidos em
51,3g de gua. Determine a frao molar do hidrxido de sdio.
R:0,05
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Uma soluo contm 29,4g de cido sulfrico (H 2 SO 4 ) dissolvidos
numa certa massa de gua. Calcule a massa de gua dessa soluo,
sabendo que a frao molar do soluto 0,1. R48,6g
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Numa determinada soluo, o nmero de moles de soluto a tera parte
do nmero de moles do solvente. Descubra a frao molar do soluto.
R:0,25
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Em 356,4g de gua so dissolvidos 68,4g de sacarose (C 12 H 22 O
11 ). Determine a frao molar do solvente. R:0,99
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Numa determinada soluo, o nmero de moles de soluto a tera parte
do nmero de moles do solvente. Descubra a frao molar do solvente.
R:0,75
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Uma soluo contm 6g de hidrxido de sdio (NaOH) dissolvidos em
51,3g de gua. Determine a frao molar da gua. R:0,95
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Densidade absoluta (d): a razo estabelecida entre a massa e o
volume dessa soluo. Assim, se a densidade de uma soluo de 10g/L,
isso significa que cada litro de soluo apresenta massa de 10g.
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Calcular a densidade absoluta de uma soluo que apresenta massa
de 50g e volume de 200 cm 3. d=? m=50g V=200cm 3
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Dessa forma, podemos ter: d= 0,25g/cm 3 ou ento d=250 g/L.
