FT Soluções Q2

8/16/2019 FT Soluções Q2

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AGRUPAMENTO DE E SCOLAS C AMILO C ASTELO BRANCO (151762)

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TPCQA5 Manuel António Esteves - Apontamentos; regras úteis e métodos

Uma solução é uma mistura homogénea (diâmetro médio das partículas dispersas é inferior

a 1 nanómetro, 1 nm = 10-9 m = 0,0000000010 m) sólida – ex.: ligas metálicas, como o

bronze (mistura de cobre e estanho), o ouro 18 quilates (ouro e prata ou ouro e cobre), o latão

(cobre e zinco), etc., líquida - ex.: açúcar na água, oxigénio dissolvido na água, álcool, água

oxigenada, entre outros; ou gasosa - ex.: o ar (diazoto, dioxigénio, vapor de água, etc), de

duas ou mais substâncias (componentes) numa só fase.

Nas soluções, as partículas dos solutos não sedimentam; não podem ser separadas do

solvente por filtração; não conseguem dispersar a luz; e nem mesmo com o auxílio de

instrumentos ópticos, como ultramicroscópios, podem ser vistas.

As soluções apresentam um solvente ou fase dispersante e um ou mais solutos ou fase

dispersa.

Ao componente cujo estado físico, quando puro, é o mesmo da solução, chama-se solvente;

o(s) outro(s) designa(m)-se por soluto(s) (por exemplo, sal sólido e água líquida, dizemos

que o solvente é aquele que determina o estado físico da mistura). Nas soluções, a fase

dispersante (“substância que recebe no seu meio o disperso”) é, então, o solvente.

Se o estado físico de dois ou mais componentes, quando puros, for o da solução resultante(por exemplo: mistura de álcool e água), chama-se solvente ao que estiver presente em

maior quantidade (assim, se houver uma pequena quantidade de água dissolvida no álcool,

a água pode ser considerada como soluto e o álcool como solvente); existindo em

quantidades iguais, o solvente será o componente mais volátil (o de menor ponto de

ebulição).

Exercícios:

Considera a mistura de água com o sal sulfato de cobre (II), solúvel em água.

Qual o soluto? Qual o solvente?

Juntou-se 100mL de água com 100mL de álcool etílico. Indica o solvente e o soluto da

mistura.

Misturou-se 100mL de água com 110 mL de álcool etílico. Indica o solvente e o soluto da

mistura.

O SOLVENTE ESTÁ SEMPRE EM MAIOR QUANTIDADE NA SOLUÇÃO?

NÃO!

Podemos ter casos em que o soluto está em maior quantidade do que o solvente.

Exemplo:a 20 graus Celsius podemos dissolver 2020 gramas de sacarose (soluto), em 1000 gramas de

água (solvente), e a solução é classificada como líquida.

Solução;Soluto;

Solvente;

Fase dispersante;

Disperso;

Solução aquosa.

Considera a

mistura de água

com o sal sulfato

de cobre (II),

solúvel em água.

Qual o soluto?Qual o solvente?


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Exercícios:

Uma solução de iodo, I2, é preparada dissolvendo 3 g daquele sólido em álcool que é

adicionado até completar 1500 cm3. Calcule a concentração mássica da solução em g/dm3.

Dissolvera-se 4,0g de cloreto de sódio em 250 mL de água. Calcula a concentraçãomássica da solução obtida em g/dm3. (considera a densidade da água 1,0 g/cm3)

Num recipiente de 1,00 L dissolveram-se 5,84 g de cloreto de sódio.

Determina a concentração mássica da solução resultante.

Misturam-se duas soluções aquosas de ácido nítrico. Usaram~se 100mL da primeira, de

concentração 2,0 mol/dm3 e 70 mL da segunda, de concentração 4,0 mol/dm3.

Determina a concentração da solução final.

Solução concentrada e solução diluída

Para distinguir uma solução mais concentrada de uma solução mais diluída temos que ter

em conta a quantidade de soluto por unidade de volume de solução, ou seja, a

concentração. A solução que apresentar um maior valor para a concentração será a

solução mais concentrada. A solução que apresentar menor valor para a concentração

será a solução mais diluída.

Exercício:

Prepararam-se duas soluções, A e B, de permanganato de potássio (KMnO4). Para prepar

a solução A dissolveram-se 19,76 g deste sal em água até perfazer o volume de 250 mL.

Para preparar a solução B dissolveram-se 79,00 g deste soluto em água até perfazer o

volume de 500 mL. Identifique a solução mais concentrada. Apresente todos os cálculos que

efectuar.

fracção molar de um componente A de uma solução, xA, é a razão entre a

quantidade de matéria (mole) desse componente A e a quantidade de matéria total da

solução. A fracção molar de um determinado componente de uma solução é adimensional,

é sempre inferior a 1 e superior a 0 e a soma das fracções molares de todos os

componentes da solução é igual a 1.

em que

Exercícios:

uma liga metálica de aço inox é constituída por ferro, carbono e crómio. As fracções

molares de carbono e crómio na liga são, respectivamente, 0,086 e 0,109. Indica a fracção

molar de ferro na liga metálica.

Num vaso fechado encontram-se 7 moles de nitrogénio (N2), 2 moles de oxigénio (O2) e 1

mole de dióxido de carbono (CO2). Calcula a fracção molar de cada um dos componentes da

mistura.

Considera uma solução que contém 230 g de etanol, C2H6O, 360 g de água, H2O, e 54,4 g

de cloreto de sódio, NaCl. Determina a fração molar de cada uma das substâncias.

Verifica que a soma das frações molares de todas as substâncias é 1.

...

B A

A

solu ção

A Ann

n

n

n x 1... B A x x

Resolve os

exercícios

Solução

concentrada;Solução diluida

Resolve o

exercício

Resolve os

exercícios


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fracção mássica de um componente A de uma solução, wA, é a razão entre a massa,

m, desse componente A e a massa total de solução (massa total de todos os constituintes

da solução).

em que

Exercícios:

Considera uma mistura formada por 10g de cloreto de sódio e 30g de glucose (C6H12O6).

Exprime a composição da mistura em termos de fracções mássicas dos respectivos

componentes.

A calcopirite (CuFeS2) é um dos principais minérios de cobre.

Determina a fracção mássica de cobre no minério.

Qual a massa máxima de cobre que pode ser extraída de uma tonelada de minério?

relação entre fracção molar e fracção mássica:

ou

Exercícios:

uma liga metálica de aço inox é constituída por ferro, carbono e crómio. As fracções

molares de carbono e crómio na liga são, respectivamente, 0,086 e 0,109.

Indica a fracção molar de ferro na liga metálica.

A partir da relação entre a fracção mássica e a fracção molar, determina a fracção

mássica de ferro na liga.

À temperatura de 25ºC, uma dada amostra de ar atmosférico contém 8,9g de nitrogénio

(N2), 3,0g de oxigénio (O2) e 0,2g de árgon (Ar).

Calcula:

A fracção mássica de cada um dos componentes da amostra.

A fracção molar de oxigénio.

percentagem em massa, % (m/m), composição quantitativa de uma solução expressa

em massa do soluto A, mA, da solução por massa de solução (×100 ). A percentagem em

massa é uma grandeza adimensional (não tem unidades), contudo, devido ao facto de se

multiplicar por 100 exprime-se em percentagem.

em que

Exercícios:

Dissolveram-se 10,0 g de NaOH em 90,0 g de água. Exprime a composição da solução

em percentagem em massa de soluto por massa de solução.

100...

100)/%(

B A

A

solu ção

A

mm

m

m

mmm %100... B A mm

...

A A A

solução A B

m mw

m m m

1... B A x x

...

A A A

A A B B C C

x M w

x M x M x M

...

A

A A

C A B

A B C

w

M x

ww w

M M M

Resolve os

exercícios

Resolve os

exercícios

Resolve os

exercícios


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Dissolveram-se 5,0g de cloreto de cálcio (CaCl2) num copo com 245 mL de água.

Determina a em cloreto de cálcio da mistura obtida. (considera a densidade da água

= 1g/cm3).

Considera uma solução que contenha 230 g de etanol, C2H

6O, 360 g de água, H

2O, e 54,4

g de cloreto de sódio, NaCl. Determina a percentagem em massa de cada uma das

substâncias.

percentagem em volume, % (V/V), diz respeito à composição quantitativa de uma

solução expressa em volume de soluto A, VA, por volume de solução (×100 ). A

percentagem em volume é uma grandeza adimensional (não tem unidades), contudo, devido

ao facto de se multiplicar por 100 exprime-se em percentagem.

em que

Exercícios:

Observando os rótulos de produtos com que lidamos diariamente, como, por exemplo, o

álcool comum ou vinho, pode ler-se nos respectivos rótulos 96 % em vol. e 11,5 % em vol.

Que significado têm estas percentagens?

Um whisky apresenta um teor alcoólico de 43% (V/V); um vinho do Porto 13,5% (V/V) e

um conhaque 40% (V/V). Admite que o copo para servir estas bebidas tem a capacidade de

150 mL.

Calcula o número de copos de cada bebida necessário para a ingestão de 100 mL de etanol. Em 250 dm3 de ar existem 52 dm3 de dioxigénio, O2, e 175 dm

3 diazoto, N2.

Determina a percentagem em volume de cada uma das substâncias.

Qual o volume de etanol presente em 200 mL de solução de álccol etílico a 95% vendida

nas farmácias?

Nas bebidas alcoólicas, o valor de álcool etílico presente é também expresso em

percentagem. Qual é a quantidade de alccol que existe numa garrafa de Vinho do Porto de 75

cL, sabendo que no rotulo diz que o valor de teor alcoólico é de 18%?

parte por milhão, ppm, diz respeito à composição quantitativa de uma solução expressa

em massa de soluto por massa de solução (×106). Existem situações em que as

concentrações têm valores tão pequenos que exigem a adoção de outros modos de as

expressar. É o caso, por exemplo, dos poluentes que afetam o meo ambiente ou

contaminantes dos alimento. É nestes casos que é habitual falar-se em partes por milhão. A

parte por milhão em massa é uma grandeza adimensional (não tem unidades), contudo,

devido ao facto de se multiplicar por 106 exprime-se em ppm.

1 ppm - significa que existe 1 g de soluto em 1 x 106 g (1 milhão de gramas) de

solução. 1 ppm equivale a 1 mg de soluto por quilograma de solução.

100...100)/%( B A

A

solução

A

V V

V

V

V

V V %100... B A V V

%( / )m m

Resolve o

sexercícios

Converte:

1L em dL

1cL em L

1cL em dL


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Exemplos:

Uma carne fumada só pode apresentar o conservante E250 (nitrito de sódio) com um

máximo de 75 ppm.

Numa auto-estrada de tráfego intenso, o teor em CO (monóxido de carbono) daatmosfera é cerca de 10 ppm.

Os valores da concentração de diversas soluções são facilmente comparados se estiverem

expressas na mesma unidade.

Atendendo à r azão soluto/solvente, que relaciona a quantidade de soluto em relação à

quantidade de solvente, podemos classificar as soluções.

No caso de várias soluções do mesmo soluto, a solução mais diluída é a que tiver menor

valor de concentração (a quantidade de soluto é muito pequena em relação à de solvente) ea mais concentrada (quando a quantidade de soluto é grande em relação à de solvente) é a

que tiver maior valor de concentração.

Uma solução diz-se saturada quando a quantidade de soluto (fase dispersa) é a máxima

possível para uma certa quantidade de solvente (fase dispersante), a uma determinada

temperatura.

Uma solução sobressaturada, a uma dada temperatura, quando a concentração é superior à

concentração de saturação, não havendo sólido precipitado, ou seja é uma solução em que se

dissolveu uma quantidade de composto superior à existente numa solução saturada. Asolução sobressaturada é instável, podendo ocorrer a qualquer momento a precipitação do

excesso de composto dissolvido.

Os tipos de soluções mais comuns estão indicados na tabela a seguir:

Soluto Solvente Solução Exemplo

G L L Água Luso

L L L Vinho

S L L Soro fisiológico

G G G Ar atmosférico

S S S Bronze (cobre + estanho)

OUTROS EXERCÍCIOS

Num recipiente de 1,00 L dissolveram-se 5,84 g de cloreto de sódio. Determina a

concentração mássica da solução resultante.

Tipo de solução?

1) Jóia de ouro

2) Aço

3) Água salgada

Indica alguns

exemplos de

soluções.

Solução diluída;

soluçãoconcentrada;

Solução

sobressaturada


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Num recipiente de 1,00 L dissolveram-se 5,84 g de cloreto de sódio. Determina a

concentração da solução resultante.

Considera uma solução que contenha 230 g de etanol, C2H6O, 360 g de água, H2O, e 54,4

g de cloreto de sódio, NaCl. Determina a percentagem em massa de cada uma dassubstâncias.

Em 250 dm3 de ar existem 52 dm3 de dioxigénio, O2, e 175 dm3 diazoto, N2. Determina a

percentagem em volume de cada uma das substâncias.

Considera uma solução que contenha 230 g de etanol, C2H6O, 360 g de água, H2O, e 54,4

g de cloreto de sódio, NaCl.

Determina a fração molar de cada uma das substâncias.

Verifiqua que a soma das frações molares de todas as substâncias é 1.

Considera uma garrafa de água de 75,0 cl e o respetivo rótulo.

Qual a concentração mássica de sílica (SiO) nesta garrafa de água?

Qual a massa de ião cloreto (Cl-) existente em 75,0 cL desta água?

Para ingerir 2,600 mg de magnésio, que volume de água será necessário beber?

O João preparou uma solução de cloreto de sódio (NaCl), dissolvente 25,0 g deste sal em

100 mL de água. Calcula a concentração da solução preparada.

Duas garrafas de água, A e B, apresentam concentração em sódio 2,3 mg/L e 1,4 mg/L,

respectivamente. Indica a opção correta:a) ( ) 1,0 L de água B contém mais sódio que 0,5 L de água A.

b) ( ) B. 0,5 L de água A contém mais sódio que 1,0 L de água B.

c) ( ) C. 0,5 L de água B contém mais sódio que 1,0 L de água A.

d) ( ) D. A água A contém sempre mais sódio que a água B, independentemente

Uma garrafa de água apresenta a seguinte informação: concentração em ião magnésio:

3,6 mg/L. Indica qual das seguintes opções corresponde à massa de ião magnésio presente

num copo da água em questão (V = 200 mL):

a) ( ) 0,42 mg

b) ( ) 0,72 mg

c) ( ) 0,84 mg

d) ( ) 0,36 mg

Resolve os

exercícios da

ficha de trabalho

e apresenta as

tuas dúvidas ao

professor.

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