Departamento de Química e Bioquímica Licenciatura em Ciências da Arte e do Património Química e Física dos Materiais I Tópico 3: unidades de concentração e preparação de soluções Tópico 3: unidades de concentração e preparação de soluções

2 SoluçãoSolventeSoluto Bebida (l) Ar (g) Solda (s) H2OH2O N2N2 Pb Açúcar, CO 2 O 2, Ar, CH 4 Sn Soluções

Solvente ― substância presente em maior quantidade. Soluto ― substância presente em menor quantidade. Solução ― mistura homogénea de duas ou mais substâncias. Soluções

4 Uma solução é uma mistura homogénea de duas ou mais substâncias. Os solutos são as substâncias presentes em quantidades mais pequenas. O solvente é a substância presente em maior quantidade.

Unidades de Concentração A concentração de uma solução é a quantidade de soluto presente numa dada quantidade de solução.

Percentagem em massa (m/m) % em massa = × 100% massa de soluto massa de soluto + massa de solvente = × 100% massa de soluto massa de solução

7 M = moles de soluto solução litros de solução Molaridade (M) Molaridade ou concentração molar ou concentração em mol/L ou concentração em quantidade de matéria é a razão da quantidade de matéria do soluto (mol) pelo volume de solução (em litros), expressa na unidade mol/L (molar).

Molalidade (M) Molalidade ou concentração molal é a relação entre o número de mol do soluto ( n 1 ) e a massa do solvente (m 2 ) em quilogramas (kg) (não pode ser expressa em outra unidade). Sendo: W = molalidade ou concentração molal; n 1 = número de moles do soluto; m 2 = massa do solvente em quilogramas

Normalidade (N) A normalidade é uma forma de expressar a concentração de uma solução. A normalidade indica o número de equivalentes-grama do soluto em 1 (um) litro de solução. Esta é calculada através do quociente entre o número de equivalente-grama (eg) de soluto dissolvidos e o volume de solução em litros. Na reação ácido-base, o equivalente-grama de um ácido é a quantidade de matéria (em mol) de iões H + que o ácido pode formar em solução. E para a base é a quantidade de matéria (em mol) de iões OH - que a base pode formar em solução

1 mol KI 166 g (= ) 1,4 mol KI y g y = 232,4 g Preparação de soluções Que massa de KI é necessária para formar 500 mL de uma solução 2,80 M deste composto ? volume e concentraçãomoles KImassa de KI 2,8 mol 1000 mL x mol 500 mL x = 1,4 mol

11 Preparação de uma solução com uma dada molaridade

12 Diluição Adicionar solvente Moles de soluto antes da diluição (i) Moles de soluto depois da diluição (f) = MiViMiVi MfVfMfVf = diluição A diluição é um processo de preparação de uma solução menos concentrada a partir de uma solução mais concentrada.

13 Como prepararia 60,0 mL de uma solução 0,20 M HNO 3 a partir de uma solução de 4,0 M HNO 3 ? M i V i = M f V f M i = 4,0 M f = 0,20V f = 0,06 L V i = ? L V i = MfVfMfVf MiMi = 0,20 × 0,06 4,0 = 0,003 L = 3 mL 3 mL de ácido + 57 mL de água = 60 mL de solução Atenção às unidades usadas no cálculo dos volumes

14 A rever também... Balão de solução Balão de reacção Gobelet ou copo Erlenmayer ou matraz Funil Funil para filtração a vácuo

Pipeta graduada Pipeta volumétrica Pipeta de Pasteur em vidro com tetina de borracha Pompete