Profº André Montillo · Unidades de Concentração (C): Tipos de Concentração: Formas...

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Definição: É uma Mistura Homogênia de 2 ou mais substâncias. Na Solução não ocorre uma reação química, porque não há formação de novas substâncias e não há alterações físico-químicas. A Solução é constituída de um Soluto dissolvido dentro de um Solvente. Na Solução o Solvente sempre se encontra em maior quantidade que o Soluto.

Soluções Químicas

Classificação: Estado Físico: a solução tem o mesmo estado físico do solvente:

o Sólida: solvente é sólido • Sólido: liga metálica • Líquido: amalgama (mercúrio, o líquido e a prata) • Gasoso: hidrogênio e platina ou paládio (reações catalíticas orgânica)

o Líquida: solvente é líquido • Sólido: sal e água • Líquido: ácido sulfúrico e água / detergentes / álcool comercial • Gasoso: oxigênio e água / refrigerantes (surgiu bolha não é mais

solução, porque deixou de ser homogênea). • A solubilidade do gás em líquido depende de 3 fatores: Pressão

sobre o gás (Lei de Henry: diretamente proporcional), temperatura (Inversamente proporcional) e radioatividade do gás (gás que reage maior solubilidade)

o Gasosa: • Gasoso: ar atmosférico. Não se sabe quem é o soluto e solvente



o Líquida e Gasoso: solvente é líquido


Lei de Henry


o Líquida e Gás: solvente é líquido


Classificação: Proporção de Soluto e Solvente:

o Saturada: contém, em determinada temperatura, o máximo de soluto possível de ser dissolvido por agitação.

o Insatura: contém, em determinada temperatura, menos do que o máximo de soluto possível de ser dissolvido por agitação.

o Supersaturada - Saturada com Corpo de Fundo: esta contém, graças à variação de temperatura, quantidade de soluto maior do que a da solução saturada na mesma temperatura. Esta Solução é Muito Instável.


Classificação: Concentração do Soluto:

o Diluída: contém pouco soluto, na prática menos que 0,1 mol de soluto por 1 litro de solução.

o Concentrada: contém muito soluto, mais do que 0,1 mol de soluto em 1 litro de solução.


Classificação: Quanto à natureza das partículas do soluto:

o Solução Molecular: o soluto é formado por moléculas. • Todas as partículas do soluto são moléculas. • Não conduzem corrente elétrica. • Chamadas de não-eletrolíticas.

o Solução Iônica: o soluto é formado pro íons. • Pelo menos uma parte das partículas do soluto são íons. • Conduzem corrente elétrica. • Chamadas de eletrolíticas. • Soluto é chamado de eletrólito.


Solubilidade: É a capacidade de uma substância, ou seja, de um soluto, de se dissolver completamente em um solvente, resultando em uma mistura homogênea (Solução). As Substâncias diferentes dissolvem-se em quantidades diferentes, em uma mesma quantidade de solvente, na mesma temperatura. Quantificamos a solubilidade através do Coeficiente de Solubilidade


Coeficiente de Solubilidade (Ks): È a quantidade máxima de soluto capaz de se dissolver em uma quantidade padrão de solvente por agitação em uma determinada temperatura. Exemplo: Nitrato de Potássio (KNO3) Ks: 20,9g de KNO3(s)/100g de H2O(l) a 10o C Ks: 633g de KNO3(s)/1.000g de H2O(l) a 400 C


Curvas de Solubilidade (Ks): É a variação do coeficiente de solubilidade em relação à variação da temperatura da solução. São os gráficos de Ks x temperatura.


temperatura 0C

Ks

A

B

C

A - solução Supersaturada B - solução Saturada C - solução Insaturada

Curvas de Solubilidade (CS): É a variação do coeficiente de solubilidade em relação à variação da temperatura da solução.

Solubilidade (g/100g de H2O) x temperatura.


60 30 90 100

50

100

150

KNO3

So

lub

ilid

ad

e (

g/1

00

g H

2O)

temperatura 0C

Ks: 20,9g de KNO3(s)/100g de H2O(l) a 10o C Ks: 633g de KNO3(s)/1.000g de H2O(l) a 400 C

NaCl

Ce(SO4)3

Curvas de Solubilidade (CS): É a variação do coeficiente de solubilidade em relação à variação da temperatura da solução.


Curva Crescente Dissolução Endotérmica

Curva Decrescente Dissolução Exotérmica

So

lub

ilid

ad

e (

g/1

00

g H

2O)

temperatura 0C

So

lub

ilid

ad

e (

g/1

00

g H

2O)

temperatura 0C

Unidades de Concentração (C): É qualquer relação entre a quantidade de soluto e a quantidade de solução. É portanto a quantidade de soluto em uma determinada solução.


Quantidade de Soluto Quantidade de Solução

C =

Unidades de Concentração (C): Tipos de Concentração: Formas diferentes de expressar a quantidade

de soluto em uma determinada quantidade de solução:

o Percentagem em massa (%m) o Massa específica (g/mL ou Kg/L) o Percentagem (%) o Percentagem em volume o Concentração (g/L) o Molaridade (número de mols/L)



de soluto

o Percentagem em massa (%M): Isto é, se uma solução é x%m, isto quer dizer que há xg do soluto em 100g de solução.



de soluto

o Percentagem (%): se uma solução é x%, isto significa que há xg do soluto dissolvido em 100mL (mililitros) da solução.

Atenção: volume depende da temperatura



de soluto

o Percentagem em volume: quando podemos medir todo em volume. É aplicada nas soluções líquido/líquido e nas soluções gás/gás.

Exemplos: • O ar atmosférico filtrado tem 21% de oxigênio. Isto quer dizer que em

100 litros de ar atmosférico existem 21 litros de oxigênio. • Um vinho contém 12% de álcool, isto significa que em 100mL de vinho

existem 12mL de álcool.



de soluto

o Concentração (g/L): é a massa em gramas de soluto dissolvido em 1 litro de solução.

Exemplo: • Solução em 40g/l de NaOH: 40g de NaOH diluído em uma Solução de 1l de NaOH, completa-se a solução em um balão volumétrico.


Massa do Soluto (m) Volume da Solução (v)

C = Unidade: g/l


de soluto em uma determinada quantidade de solução:

o Molaridade (M = número de mols/L): É a relação entre o número de mols do soluto e o volume da solução em litros. Portanto, é a quantidade de matéria, medida em mols, dissolvida em um litro da solução.


Quantidade de Matéria do Soluto (n) Volume da Solução (v)

M =

Unidade: mol/l nº de mols (n) V (L)

M =

nº de mols (n) = m massa molar

m V (L) . massa molar

M = m - massa do soluto em gramas V - volume da solução em litros

Diluição da Solução: É acrescentar, na solução, apenas mais solvente, não alterando a quantidade de soluto. Desta forma a solução se torna mais diluída. Portanto, se não foi acrescentado mais soluto na solução, o número de mols do soluto permanece o mesmo no final da diluição.


Va . Ma = Vd . Md

+ H2O

Va Ma

nº de moles do soluto é constante

Vd Md

nº de mols = V . M • Podemos usar os volumes em qualquer unidade desde que usemos as mesmas unidades nos 2 lados da fórmula.

• Va e Vd não correspondem ao volume de água adicionado, este deve ser calculado pela diferença: Vd - Va

Mistura de Soluções de mesmo Soluto: É a mistura de 2 soluções com o mesmo soluto com os volumes e as molaridades das soluções diferentes.


M1

M3

M2

V3

V2 V1

V1 . M1 + V2 . M2 = (V1 + V2) . M3

Mistura de Soluções de mesmo Soluto: Exercício:


V1 . M1 + V2 . M2 = (V1 + V2) . M3

NaOH 0,15 M

V = 200ml

NaOH 0,30 M

V = 100ml

NaOH X M

V = 300ml

+

Mistura de Soluções de mesmo Soluto: Observações: • Aditividade de volumes: 100ml + 200ml = 300ml. • A molaridade da solução final tem que ser intermediária

entre 0,15 e 0,30 e mais próximo de 0,15 porque esta solução de 0,15M contribui com volume maior para a formação da solução final.


NaOH 0,15 M

V = 200ml

NaOH 0,30 M

V = 100ml

NaOH 0,20 M

V = 300ml

+

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