QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA

Apresentação em tema: "QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA"— Transcrição da apresentação:

1 QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA
Soluções Prof. Dr. Ary da Silva Maia

2 * Distribuição da água no corpo humano.
Água nos seres humanos * Distribuição da água no corpo humano. FUNÇÕES DA ÁGUA Solvente, Participação em reações enzimáticas, Lubrificante das articulações, Transporte, Regulação da temperatura corporal, Etc. *

3 Misturas Matéria Substância Pura Elementos Compostos Mistura (Solução)
Homogênea Colóide Heterogênea (Suspensão)

4 Soluções Mistura homogênea de duas ou mais substâncias.
Aquela que se encontra em maior quantidade é o solvente, as demais são solutos. As características de fase são determinadas pelo solvente. Podem existir em qualquer estado físico: Sólido – Ex.: Ouro 18K Líquido – Ex.: Água do mar Gás – Ex.: Ar Serão consideradas, principalmente, as soluções aquosas. (solvente  água).

5 Soluções Solvatação: (NaCl em H2O)

6 Soluções Fatores que influenciam a solubilidade:
Quantidade do solvente Temperatura Efeito do íon comum pH da solução Equilíbrio de complexação Pressão Coeficiente de solubilidade (Cs) : O Cs é a quantidade máxima dissolvida de uma substância em uma determinada temperatura, em uma quantidade padrão de solvente.

7 Soluções

8 Soluções Saturação: Quando, a uma determinada temperatura e sob agitação contínua, observa-se que o soluto não se dissolve mais, ou seja o coeficiente de solubilidade foi alcançado. A solução assim preparada é chamada de solução saturada. Neste momento foi alcançado o ponto de saturação. Após este ponto todo o soluto colocado ficará depositado no fundo do recipiente.

9 Soluções Super saturação: Perturbar o equilíbrio
130 g Acetato de sódio / 100 g H2O Resfriamento até aproximadamente 25 °C Aquecimento até aproximadamente 85 °C

10 Soluções Cristalização de solução supersaturada:

11 Soluções Cristalização de solução supersaturada:

12 Soluções Cristalização de solução supersaturada:

13 Soluções Classificação quanto a natureza das partículas de soluto dispersas: Solução molecular - As partículas dispersas do soluto são moléculas. Também é chamada de solução não-eletrolítica, pois não conduzem a corrente elétrica.  Exemplo: água e açúcar Solução iônica - As partículas dispersas do soluto são íons ou íons e moléculas(dependendo do sal ou do ácido). Também é chamada de solução eletrolítica, pois conduz corrente elétrica. Exemplos: água e sal

14 Unidades de concentração
Molaridade (M) mol/LSolução Dependente da temperatura já que   dV/dT (expansividade) Molalidade (m) mol/kgSolvente Não-dependente da temperatura Fração molar (X) Obs. - Não é usada frequentemente em farmácia. para k componentes

15 Unidades de concentração
Para a água é possível assumir-se que 1 g = 1 mL i.e.,  = 1 g/mL Percentagem Mássica g/100 mL = 10 mg/mLSolução (m/v) g/100 g = 10 mg/g (m/m) Creme, pomada, gel, etc. Percentagem Volumétrica mL/100 mLSolução (v/v) Partes por milhar/milhão/bilhão (ppt, ppm, ppb) ppt = 1 g/1000 mL = 1 g/L ppm = 1 mg/L ppb = 1 µg/L Frequentemente utilizado para expressar contaminação.

16 Unidades de concentração
Outras unidades de concentração: H2O2 Concentração é expressa por número de volumes. 1 vol solução produz 10 vol O2 (nas CNTP) quando completamente decomposto Solução 3% m/v = 10 vol Unidades Internacionais Vitaminas A, D Enzimas, proteinas bioativas Heparina Baseado em definições arbitrarias de actividade sob condições especificas (temperatura, pH, etc.)

17 Propriedades Coligativas
Propriedades que dependem somente do número de partículas de soluto e não de sua identidade. Origem do termo “coligativa”  coligar As propriedades coligativas tem uma origem comum Partículas de soluto exercem o seu efeito meramente por ser em vez de fazer. O efeito é o mesmo para todos os solutos.

18 Propriedades Coligativas
Em uma solução de um soluto não-volátil: Pressão de vapor é sempre menor; Ponto de Ebulição é sempre maior; Ponto de Congelamento é sempre menor; Pressão Osmótica direciona o solvente da concentração mais baixa para a mais alta.

19 Propriedades Coligativas
Solutos não-voláteis e a Lei de Raoult: No equilíbrio, taxa de evaporação = taxa de condensação Partículas de soluto ocupam volume reduzindo a taxa de evaporação Com a diminuição da taxa de evaporação, a pressão de vapor sobre a solução também diminui, para recuperar o equilíbrio.

20 Propriedades Coligativas
Numa solução a pressão de vapor é reduzida se comparada ao solvente puro. Um líquido entra em ebulição quando a pressão de vapor é igual à pressão atmosférica. Necessita-se aumentar T para fazer com que a pressão de vapor de uma solução se iguale à pressão atmosférica. Soluto Não- volátil Pressão de Vapor Ponto de Ebulição

21 Propriedades Coligativas
Solutos e o processo de congelamento No equilíbrio a taxa de congelamento = taxa de liquefação Partículas de soluto ocupam volume reduzindo a taxa de congelamento Com a diminuição da taxa de congelamento, necessita-se diminuir T para se alcançar o equilíbrio

22 Propriedades Coligativas
Lei de Raoult: A pressão de vapor de uma solução é igual a pressão de vapor do solvente vezes a fração molar do solvente na solução. A diminuição da pressão de vapor é dada por:

23 Propriedades Coligativas
Variações das temperaturas de congelamento e ebulição: Onde: m = molalidade de partículas (independe de T) Kc = Constante de diminuição do ponto de congelamento molal ( = -1,86 °C/m para H2O) Ke = Constante de aumento do ponto de ebulição molal ( = 0,51°C/m para H2O)

24 Propriedades Coligativas
Desvios da Idealidade: Concentrações podem aumentar Interações soluto-solvente podem ser diferentes Interações solvente-solvente > Interações soluto-solvente Pvap é mais alta Interações soluto-solvente > Interações solvente-solvente Pvap é mais baixa Substâncias iônicas podem não se dissociar totalmente (Fator de Van’t Hoff – i)

25 Propriedades Coligativas
Osmose – discriminação molecular: Uma membrana semi-permeável atua com base no tipo de partícula Moléculas de solvente – passam através Moléculas largas ou íons são retidos As moléculas do solvente passam da região de menor concentração de soluto para a região de maior concentração, de forma a alcançar o equilíbrio.

26 Propriedades Coligativas
Solvente passa para a região de maior concentração aumentando seu volume A passagem do solvente pode ser evitada aplicando-se uma pressão A pressão para prevenir este transporte é conhecida como pressão osmótica

27 Propriedades Coligativas
Pressão Osmótica Onde: M = concentração molar de partículas de soluto  = pressão osmótica A Massa Molar de um soluto pode ser determinada, com excelente precisão a partir dos dados de pressão osmótica.

28 Propriedades Coligativas
Exemplo: Uma solução contendo 20,0 mg de insulina em 5,00 ml desenvolve uma pressão osmótica de 12.5 mm Hg a 300 K. Determina a Massa Molar da Insulina.

29 Propriedades Coligativas
N° de mols de Insulina: Massa Molar da Insulina: