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Prof. Cristian Berto da Silveira QUÍMICA GERAL UNIDADE 9 – SOLUÇÕES.

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1 Prof. Cristian Berto da Silveira QUÍMICA GERAL UNIDADE 9 – SOLUÇÕES

2 Química Geral Misturas: É considerada mistura quando dois ou mais componentes entram em contato uns com os outros e eles mantém as suas propriedades químicas na mistura. Misturas Heterogêneas: Quando podemos identificar os componentes de uma mistura. Os componentes se apresentam em fases distintas. Ex: Água + óleo vegetal. As misturas estão divididas em: Misturas Homogêneas: Quando não é possível identificar os componentes de uma mistura. Os componentes estão na mesma fases. Ex: Água + álcool. Misturas Homogêneas Também são Chamadas de Soluções

3 Química Geral Soluções: são misturas homogêneas que apresentam uniformidades em suas propriedades. Seus componentes são denominados de solvente e soluto. Solvente: é o componente que está em maior quantidade na solução. Soluções Aquosas – O solvente é água; Geralmente o Solvente Determina o Estado da Solução Soluções Líquidas: água do mar; Soluções Sólidas: ligas metálicas; Soluções Gasosas: ar; As soluções estão divididos em: Soluções Não Aquosas – O solvente é composto orgânico;

4 Soluto: é o componente que encontra-se dissolvido no solvente. Eletrólitos Fortes – Substâncias que em água se dissociam, quase que completamente, conduzindo corrente elétrica; Ácidos Fortes, Bases Fortes e Sais Solúveis; Eletrólitos Fracos – Substâncias que em água se dissociam pouco, conduzindo pouca corrente elétrica; Ácidos Fracos, Bases Fracas e Sais pouco Solúveis; Não Eletrólitos – Substâncias que não se dissociam em água, não conduzem corrente elétrica; Química Geral Os soluto estão divididos em:

5 Química Geral

6 As soluções podem ser classificadas em: Soluções Insaturadas: Quando o produto de solubilidade ainda não foi atingido. O solvente pode solubilizar mais soluto; Soluções Saturadas: O produto de solubilidade foi atingido. Com uma pequena quantidade a mais do soluto, ocorre a precipitação deste excesso; Soluções Supersaturadas: O produto de solubilidade ainda foi extrapolado, e existe a formação de corpo de fundo. Quando esta solução é submetida ao aquecimento este corpo de fundo torna-se solúvel, formando, desta forma, uma solução supersaturada. Tipos de dispersõesTamanho médio das partículas dispersas Soluções< 1nm Dispersões coloidais1-100nm Suspensões>100nm

7 Solubilidade: o termo Solubilidade ou Coeficiente de Solubilidade refere-se à capacidade que uma substância tem de se dissolver em outra. A solubilidade do NaCl em água a 20 o C é de 36,0 g em 100 mL de água. Exercício 1. Uma solução contendo 10 g de sulfato de cobre II (CuSO 4 ) em 30 mL de água, a 20 o C, será saturada ou insaturada? (Dados: densidade da água a 20 o C = 1g.mL -1, solubilidade do CuSO 4 a 20 o C = 21 g/100g de H 2 O). No máximo 30 mL consegue dissolver 6,3 g. Como foram adicionados 10 g, formou- se uma solução saturada com excesso de 3,7g, denominado de corpo de fundo. Química Geral

8 UNIDADES DE CONCENTRAÇÃO É a forma utilizada para descrever, quantitativamente, a composição de uma solução. Concentração Comum (C) - C (g.L -1 ) = Massa do soluto (g) Volume da solução (L) Densidade (d) - d (g.cm -3 ) = Massa da amostra (g) Volume da amostra (cm 3 ) Química Geral Concentração Molar (M) - M (mol.L -1 ) = Número de mol (mol) Volume da solução (L)

9 Número de mol (mol) - n o mol (mol) = Massa do soluto (g) Massa molar (g.mol -1 ) 1 mol de átomos de CARBONO (C) tem massa igual a 12 g, e essas 12 g contêm 6,022 x ÁTOMOS de CARBONO. Exercício 2. Quantas moléculas de água existem em 1 L de água? 18 g de H 2 O corresponde a 6,022 x moléculas g de H 2 O corresponde a X 1000 g de água existe 3,34 x molécuas. Química Geral

10 Concentração Normal (N) - N (eq.L -1 ) = N o de Equivalente de Soluto Volume da solução (L) N o de Equivalente - N o eq (mol.c) = Massa do Soluto (g) Equivalente Grama (g.mol -1.c -1 ) Química Geral Equivalente Grama (Eq) - Eq (g.mol -1.c -1 ) = Massa Molar (g. mol -1 ) Carga (c) - CARGA (c): 1. Número de Hidrogênio ionizáveis de um ácido; 2. Número de Hidroxilas ionizáveis de uma base; 3. Número Total de Cargas (+) ou (-) em um Sal; 4. Número Total de Elétrons Recebidos (Agente Oxidante); 5. Número Total de Elétrons Cedidos (Agente Redutor);

11 N (eq.L -1 ) = N o de Equivalente de Soluto Volume da solução (L) N (eq.L -1 ) = Massa do Soluto (g) Eq (g.mol -1.c -1 ) Volume da solução (L) N (eq.L -1 ) = Massa do Soluto (g) Massa Molar (g.mol -1 ).Volume da solução (L) Carga (c) N (eq.L -1 ) = Massa do Soluto (g).Carga (c) MMolar (g. mol -1 ).Vol da solução (L) N (mol c.L -1 ) = M. do Soluto (g).Carga (c) MMolar (g.mol -1 ).Vol. da sol. (L) Química Geral N (mol c.L -1 ) = M. do Soluto (g).Carga (c)

12 Fração Molar (X A ) – é a razão entre o número de mols de um componente e o número total de mols da solução. X A = (n A ) (n A + n B + n c +...) X B = (n B ) (n A + n B + n c +...) SOLUÇÃO A + B QUANDO: X A = 1; Composto A Puro; X B = 1; Composto B Puro; X A = X B ; ½ A e ½ B. Química Geral

13 Porcentagem em massa (% massa) e Titulo (T) – é a razão entre a massa do soluto e a massa da solução. % massa (soluto) = massa (soluto). 100 massa (solução) Massa (solução) = massa (soluto) + massa (solvente) T = massa (soluto) massa (solução) % massa (soluto) = T. 100

14 Exercício 3. Um estudante em um laboratório de rotina precisa determinar K em uma amostra de solo. Para extrair este nutriente do solo ele utilizará 30 mL do Extrator de Mehlch, composto de H 2 SO 4 0,025 N e HCl 0,05 N. Para preparar o extrator ele encontra no laboratório um fracos lacrado de 1L de HCl, contendo as seguintes informações: HCl – 32,47%; d – 1,16 g/mL; MM – 36,47 g/mol. Qual o procedimento o aluno deverá adotar para preparar 500 mL da solução de HCl 0,05 N,? 1,16 g/mL = m(g) 1000 mL m = 1160 g de Solução % massa (soluto) = massa (soluto). 100 massa (solução) d = m(g) V (mL) 32,47 % = massa (soluto) g Química Geral

15 m (soluto) = 376,65 g em 1 L de solução M = 376,65 g 36,47 g.mol -1. 1L M = 10,32 mol.L -1 N = M.x N = 10,32 mol c.L -1

16 C 1. V 1 = C 2.V 2 DILUIÇÃO Química Geral A diluição é uma prática comum em vários ramos da ciência. Ela se faz necessária quando precisamos preparar uma solução a partir de uma solução concentrada (Solução Estoque). Quando um volume pequeno de uma solução estoque é diluído em um volume maior, o número total de mols no soluto na solução não muda, no entanto, a concentração do soluto diminui. Para Concentração Comum temos: M 1. V 1 = M 2.V 2 N 1. V 1 = N 2.V 2 Para Concentração Molar temos: Para Concentração Normal temos:

17 Química Geral Exercício 4. Em uma solução concentrada de ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) a concentração é 10,32 mol.L -1. Preparar, a partir da solução concentrada de H 2 SO 4, uma solução 0,05 mol.L -1 em um balão volumétrico de 500 mL.


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