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Química Geral Soluções - Cálculos Solução Solução é toda mistura homogênea de duas ou mais substâncias. Uma solução é sempre formada pelo soluto e pelo.

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1 Química Geral Soluções - Cálculos Solução Solução é toda mistura homogênea de duas ou mais substâncias. Uma solução é sempre formada pelo soluto e pelo solvente.

2 Ao solvente também dá-se o nome de meio dispersante e ao soluto dá-se o nome de meio disperso. A água é chamada de solvente universal. Isso porque ela dissolve muitas substâncias e está presente em muitas soluções. Soluções importantes no cotidiano: Ácido Acético Ácido Acético a 4% Temperar alimentos Álcool Hidratado Hidratado 96% Álcool doméstico, empregado na em limpeza Soda Cáustica NaOH (líquido) Remoção de crosta de gorduras e fabricação de sabão Soro Fisiológico NaCl (aquoso) 0,9% Medicina e limpeza de lentes de contato Formol Metanal 40% Conservação de tecido animal Aliança de ouro Ouro 18 quilates Joalheria Água Sanitária Hipoclorito de sódio a 5% Bactericida e alvejante

3 Classificação QUANTO AO ESTADO FÍSICO: Sólidas Líquidas Gasosas QUANTO À CONDUTIVIDADE ELÉTRICA: eletrolíticas ou iônicas não-eletrolíticas ou moleculares

4 Classificação QUANTO À PROPORÇÃO SOLUTO/SOLVENTE: Diluída Concentrada Não-saturada Saturada Supersaturada Solução concentrada x diluída Concentrada: grande quantidade de soluto em relação ao solvente. Exemplo: H2SO4 conc = ácido sulfúrico 98% + água Diluída: pequena quantidade de soluto em relação ao solvente. Diluir significa adicionar mais solvente puro a uma determinada solução. Exemplo: água + pitada de sal de cozinha.

5 Coeficiente de solubilidade Coeficiente de solubilidade (CS) CS = m de soluto/100 g de solvente Exemplos: AgNO 3 – 330g/100mL de H 2 O a 25°C NaCl – 357g/L de H 2 O a 0°C AgCl – 0,00035g/100mL de H 2 O a 25°C Insaturada: msoluto < CS Saturada: msoluto = CS Supersaturada: msoluto > CS

6 Curvas de solubilidade São gráficos que apresentam variação dos coeficientes de solubilidade das substâncias em função da temperatura. Para qualquer ponto em cima da curva de solublidade, a solução é saturada. Para qualquer ponto acima da curva de solubilidade, a solução é supersaturada. Para qualquer ponto abaixo da curva de solubilidade, a solução é insaturada. Através do gráfico também é possível observar que a solubilidade aumenta com o aumento da temperatura. Em geral, isso ocorre porque quando o soluto se dissolve com absorção de calor (dissolução endotérmica). As substâncias que se dissolvem com liberação de calor (dissolução exotérmica) tendem a ser menos solúveis a quente.

7 CURVAS DE SOLUBILIDADE As curvas de solubilidade são obtidas de forma experimental, quando descrevemos num gr á fico a varia ç ão dos coeficientes de solubilidade como fun ç ão da temperatura. A temperatura exerce influência direta sobre a solubilidade, portanto as curvas de solubilidade apresentam extrema importância no estudo das solu ç ões de s ó lidos em l í quidos. Veja abaixo alguns exemplos de curvas de solubilidade:

8 Considerando as curvas acima, temos: a solubilidade do KNO 3 a 20°C é aproximadamente 33g/100g de H 2 O. a solubilidade do KNO 3 a 70°C é aproximadamente 140g/100g de H 2 O. o KNO 3 e o KCl a 20°C apresentam a mesma solubilidade. considerando todos os sais apresentados, a 20°C o MgCl 2 apresenta menor solubilidade, e o AgNO 3 apresenta a maior solubilidade. a solubilidade do NaCl apresenta baixa variação com a temperatura. a solubilidade do KNO 3 apresenta alta variação com a temperatura.

9 Observando o gráfico anterior, sobre a solubilidade de alguns sais, responda: 1) Qual o soluto mais solúvel a 0°C? 2) Qual o C.S. aproximado do NaNO3 a 20°C? 3) Se a temperatura de uma solução baixar de 70°C para 50°C, qual será aproximadamente a massa do KBr que precipitará? 4) Qual sal tem a solubilidade prejudicada pelo aquecimento? 5) Se o KNO3 solubiliza 90g em 100g de água a 50°C, quanto solubilizará quando houver 50g de água? 6) Que tipo de solução formaria 80g do sal NH4Cl a 20°C? Respostas: 1) É o KI, porque solubiliza quase 130g em 100g de água. 2) 90 3) 70°C = 90g 50°C = 80g Então: = 10g 4)Na2SO4 5) x = 45g de sal KNO3 6) Solução Supersaturada.

10 Mol É a quantidade de substância que contém tantas entidades elementares (átomos, moléculas ou outras partículas) quantos forem os átomos contidos em exatamente 12g do isótopo Carbono-12. O mol corresponde ao número 6,0x10 23 (constante de Avogadro) Massa Molar É a massa, em gramas, de um mol de partículas A massa molar de um elemento químico é a massa que contém 1 mol de átomos do elemento (6,0x10 23 átomos) A massa molar de uma substância é a massa que contém 1 mol de moléculas da substância (6,0x10 23 moléculas) A unidade de massa molar é g/mol (g.mol -1 )

11 Número de mols Para achar o número de mols de um elemento ou molécula: n = m/MM Onde: n = número de mols (mol) m = massa do elemento ou molécula(g) MM = massa molar (g/mol) Concentração Concentração é o termo que utilizamos para fazer a relação entre a quantidade de soluto e a quantidade de solvente em uma solução. As quantidades podem ser dadas em massa, volume, mol, etc.

12 Concentração comum É a relação entre a massa do soluto em gramas e o volume da solução em litros. C = m/V Onde: C = concentração comum (g/L) m= massa do soluto(g) V = volume da solução (L) Exemplo: Qual a concentração em g/L de uma solução de 3L com 60g de NaCl?

13 Molaridade A molaridade de uma solução é a concentração em número de mols de soluto por 1L de solução. M = n/V Onde: M = molaridade (mol/L) n= número de mols do soluto (mol) V = volume da solução (L) Exemplo Qual a molaridade de uma solução de 3L com 87,75g de NaCl?

14 Percentual Percentual (%) - É a relação entre soluto e solvente de uma solução dada em percentual (%). massa/massa ou peso/peso: m/m ; %p/p % = (m1/m)x100 Percentual massa/volume: m/V ; %p/V % = (m1/V)x100 Percentual volume/volume: %v/v % = (V1/V)x100

15 Exemplos NaCl 20,3% = 20,3g em 100g de solução 50% de NaOH = 50g de NaOH em 100mL de solução (m/v) 46% de etanol = 46mL de etanol em 100mL de solução (v/v) Diluição Consiste em adicionar mais solvente puro a uma determinada solução. A massa de uma solução após ser diluída permance a mesma, não é alterada, porém a sua concentração e o volume se alteram. Enquanto o volume aumenta, a concentração diminui. Veja a fórmula: M 1.V 1 = M 2.V 2 Onde: M 1 = molaridade da solução 1 M 2 = molaridade da solução 2 V 1 = volume da solução 1 V 2 = volume da solução 2

16 Titulação Método de análise volumétrica que consiste em determinar a concentração de ácido ou de base através de um volume gasto de uma das soluções com molaridade conhecida. Este método é muito utilizado em laboratórios químicos. Vidrarias e reagentes: - erlenmeyer (vidro usado para guardar e preparar soluções); - bureta (tubo de vidro graduado em milímetros com torneira; - indicador ácido-base (fenolftaleína, alaranjado de metila, etc). Na bureta, coloca-se a solução de concentração conhecida, a qual é adicionada a uma alíquota (porção) da solução com concentração a ser determinada. O momento em que o indicador muda de cor chamamos de ponto final ou ponto de equivalência. Anota-se o volume gasto na bureta. Através deste volume podemos estabelecer as quantidades, em mol, que reagiram entre si.


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