Resumo e expressões sobre soluções

Soluções: são misturas homogêneas de duas ou mais substâncias, onde a substância em maior quantidade é chamada de solvente, e a de menor quantidade chamada de soluto. Para expressarmos usamos sempre:

Índice 1 soluto Ex: massa soluto = m1

Índice 2 solvente Ex: massa solvente = m2

Sem índice solução Ex: massa solução = m = m1 + m2

Coeficiente de solubilidade: quantidade máxima de soluto capaz de se dissolver totalmente numa quantidade padrão de solvente. ( geralmente 100 g ).

Solução Insaturada : solução cuja quantidade de soluto dissolvida, não atinge o valor de seu coeficiente de solubilidade. ( estável)

Solução Saturada: solução cuja quantidade de soluto dissolvida, atingiu o valor de seu coeficiente de solubilidade.( estável)

Solução Supersaturada:solução cuja quantidade de soluto dissolvida, ultrapassa o valor de seu coeficiente de solubilidade. ( instável)

Concentração das soluçõesConcentração de uma solução é qualquer maneira que usamos para expressar a relação, soluto-solução.

Concentração comum ( C) : é a relação entre a massa de soluto e o volume da solução, geralmente em gramas por litro.

LgV

mC /1

Densidade de uma solução ( d) : é a relação entre a massa da solução e o

volume da solução. mlg

V

m

V

mmd /21

Título em massa ( T ) : é a relação entre a massa de soluto e a massa da solução.

Título em volume ( T ) : é a relação entre o volume do soluto e o volume da solução.

VTv

vvT %100.21

mTm

mmT %100.21

Ppm : parte por milhão 1ppm = 1mg/L = 1.10-4%massa

Molaridade ou concentração em quantidade de matéria: é a relação entre o número de mols do soluto e o volume da solução em litros.

LmolV

m

V

nμ /

.M11

Molalidade : é a relação entre o número de mols do soluto e massa do solvente em kilograma.

kgmolsm

m

kgm

nW /

.M)( 2

1

2

1

Normalidade ( N) : é a relação entre número de equivalentes do soluto e o volume da solução em litros.

LgeqV

m

V

eN /.

.E11

elétronsnúmeroE

totaisouascE

OHE

HE

E

me

totalredutoroxidantesal

baseácido

M

)()(arg

M

MM

/

11

Fração molar ou fração em quantidade de matéria(X) : é a relação entre o número de mols de um componente da mistura e o número de mols total.

1....211

1 XXn

nX

total

Diluição de solução M1.V1 = M2 . V2 ou N2 .V2 = N2.V2

Mistura de soluções sem reação química

Mistura de soluções com reação química: trabalhe sempre com números de mols, nunca se esquecendo que as quantidades das substâncias que reagem ( em mols), devem sempre obedecer a estequiometria das reações, devidamente balanceadas.

Mistura de soluções que reagem

+

H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2 H2O

V = 20 ml V = 40 ml V = 60 ml

0,1 M 0,1 M M Na2SO4 = ?

n1= M.V n1= M.V

n1= 0,1.0,02 n1= 0,1.0,04

n1 = 0,002 mols n1 = 0,004Reação--0,002-------------------0,004 ---------------0,002 mols de Na2SO4

LMolsV

nM SONa /033,0

06,0

002,0142

Na2SO4 2 Na+ + SO4-2

0,033M 0,066M 0,033M

Cálculo da concentração molar dos íons na solução final

É um processo pelo qual, podemos determinar a concentração de uma solução, usando uma solução de concentração conhecida.

A titulação faz parte da análise volumétrica. Nós podemos ter os seguintes métodos titulométricos:

I- Neutralização:

a) acidimetria- Determinamos a concentração de uma solução ácida, através de um solução básica de normalidade ( molaridade) conhecida.

b) alcalimetria- Determinamos a concentração de uma solução básica, através de uma solução ácida de normalidade ( molaridade conhecida).

II- Precipitação: Neste caso a solução de concentração desconhecida, vai reagir com outra solução de normalidade conhecida (ou molaridade) e vai ocorrer a formação de um precipitado, para que possamos perceber a reação.

III- Oxirredução: Reagimos uma solução de concentração desconhecida geralmente com KMnO4 ou com uma solução de iodo; a verificação se dará através da mudança de cor na solução, que irá ocorrer por oxi-redução.

Titulação

O princípio todo de uma titulometria se baseia, no principio da equivalência onde: “numa reação química, o número de equivalentes ( e) de cada substância que reage e que forma é exatamente o mesmo”.

H2SO4 + 2 NaOH Na2SO4 + 2 H2O

e1 = e2 = e3 .................

N1.V1 = N2.V2 = N3.V3 .................

A IUPAC, orienta para que trabalhemos sempre com a proporção entre números de mols das substâncias participantes, sempre obedecendo a estequiometria, mas, nada nos impede de fazermos também os exercícios usando o conceito de equivalentes, pois em algumas faculdades caem questões envolvendo normalidade. A vantagem de trabalharmos com equivalentes é que não precisamos balancear as equações.

Aparelhagem usada na titulometria

Bureta- contém a solução de concentração conhecida

Erlenmeyer- contém a solução de concentração desconhecida

Pipeta- usada para retirar a alíquota de solução a ser titulada