AS MISTURAS

As partículas se distribuem uniformemente por todo o líquido Experimento nº 01 Após agitação As partículas se distribuem uniformemente por todo o líquido A mistura é HOMOGÊNEA ou SOLUÇÃO

Experimento nº 02 + = As partículas não se distribuem uniformemente por todo o líquido A mistura é HETEROGÊNEA

A mistura é aparentemente HOMOGÊNEA Experimento nº 03 Ao se adicionar água quente a uma porção de gelatina e agitar a gelatina se distribui uniformemente por todo o líquido A mistura é aparentemente HOMOGÊNEA

A mistura é aparentemente HOMOGÊNEA Experimento nº 04 + = enxofre água antes da sedimentação após sedimentação Ao se adicionar água a uma porção de enxofre com agitação, antes da sedimentação do enxofre, num dado momento as partículas se distribuem uniformemente por todo o líquido A mistura é aparentemente HOMOGÊNEA

Este tipo de mistura chama-se Sistema 1 Sistema 3 Sistema 4 Os experimentos (1), (3) e (4) mostram substâncias que se distribuem uniformemente em outra na forma de pequenas partículas Este tipo de mistura chama-se DISPERSÃO

DISPERSÃO ÁGUA + AÇÚCAR DISPERGENTE DISPERSO São sistemas em que uma espécie se distribui de modo uniforme por toda extensão de uma outra espécie A espécie química disseminada na forma de pequenas partículas é o DISPERSO e, a outra espécie é o DISPERGENTE ÁGUA + AÇÚCAR DISPERGENTE DISPERSO

Classificação das dispersões: Suspensão: Disperso com diâmetro superior a 100 nanometro Ex. Água + enxofre Dispersão coloidal: Disperso com diâmetro entre 1 nm e 100 nm Ex. Água + gelatina Soluções: Disperso com diâmetro inferior a 1 nm Ex. Água + glicose

Nas SOLUÇÕES: DISPERGENTE DISPERSO SOLVENTE SOLUTO ÁGUA + AÇÚCAR SOLVENTE SOLUTO

SOLUÇÃO É UMA MISTURA HOMOGÊNEA DE DOIS OU MAIS COMPONENTES soluto solvente

SOLUTO: COMPONENTE GERALMENTE EM MENOR QUANTIDADE. SOLVENTE: COMPONENTE QUE ACOLHE O SOLUTO.

O quanto de chumbo é permitido aparecer na água potável? Soluções no cotidiano Café forte ou fraco? Mais ou menos doce? O quanto de chumbo é permitido aparecer na água potável?

TIPOS DE SOLUÇÕES GASOSAS Ex:AR SÓLIDAS Ex:OURO 18K LIQUIDAS Ex: ÁGUA DO MAR

A maioria das soluções são líquidas Porém existem soluções Ar atmosférico Bronze (cobre + estanho) A maioria das soluções são líquidas Porém existem soluções gasosas e sólidas Ouro 18

Solução Soluto Solvente Exemplo Sólida Líquida Gasosa Tipos de Soluções Solução Soluto Solvente Exemplo Sólida Sólido Liga metálica Cu – Ni Líquido Hg em Cu (amálgama de cobre) Gasoso dissolvido em Ni Líquida NaCl em líquido Álcool em dissolvido em Gasosa Poeira no ar atmosférico Água no ar atmosférico Ar atmosférico

Quanto à natureza do soluto as soluções são classificadas em: Soluções Iônicas (eletrolíticas) São aquelas em que o soluto é um composto iônico. Exemplo: água + sal de cozinha. Soluções Moleculares (não - eletrolíticas) São aquelas em que o soluto é um composto molecular. Exemplo: água + açúcar. Obs.:os ácidos são compostos moleculares, que em água, originam uma solução eletrolítica.

Solução molecular: As partículas dispersas do soluto são moléculas Solução molecular: As partículas dispersas do soluto são moléculas. A solução molecular é também chamada de solução não-eletrolítica e  não conduzem a corrente elétrica.  Exemplo: água e açúcar

Resolver Alguns Exercícios Vamos Pensar um Pouco e Resolver Alguns Exercícios

01) Numa solução aquosa de ácido sulfúrico, o soluto é _______________ _________________ e o solvente é ________________. o ÁCIDO SULFÚRICO a ÁGUA Como você completaria as lacunas dessa frase, de modo a deixa-la corretamente redigida?

02) (UFAC) A mistura de água e álcool é: homogênea gasosa. heterogênea líquida. homogênea líquida. heterogênea sólida – líquida. simples.

03)(fAEE)-GO) É exemplo de solução (I) sólida, (II) líquida e (III) gasosa à temperatura ambiente e à pressão normal: (I) (II) (III) glicose água do mar água gaseificada. Ouro 18 quilates lágrima ar filtrado. Lâmina de cobre água ozônio. Areia gasolina gás nitrogênio. Cloreto de sódio chumbo derretido amônia.

04) Dada a tabela (25ºC0 Mistura Substância A Substância B I água álcool etílico II sal de cozinha III gasolina IV O2 CO2 V carvão enxofre Resultam em soluções as misturas: I, II e III. I, II e IV. I, II e V. II, IV e V. III, IV e V.

Como preparar uma solução????? Basta dissolver um soluto em uma quantidade de solvente. Assim, as moléculas ou íons do soluto separam-se permanecendo dispersas no solvente

Isto depende do Coeficiente de solubilidade? Porém, substâncias diferentes se dissolvem em quantidades diferentes em uma mesma quantidade de solvente na mesma temperatura. Isto depende do Coeficiente de solubilidade? O QUE É O COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE (Cs)?

Exemplo Cs (0ºC) Cs (100ºC) SAL NaCl 357g/L 398g/L SACAROSE C12H22O11 O Cs É A QUANTIDADE MÁXIMA DISSOLVIDA DE UMA SUBSTÂNCIA EM UMA DETERMINADA TEMPERATURA, EM UMA QUANTIDADE PADRÃO DE SOLVENTE. Exemplo Cs (0ºC) Cs (100ºC) SAL NaCl 357g/L 398g/L SACAROSE C12H22O11 420g/L 3470g/L

Classificação das soluções quanto a relação soluto x solvente

Soluções Concentradas Contêm muito soluto em relação ao solvente. Exemplo: 300g de sal para 1L de água. Soluções Diluídas Contêm pouco soluto em relação ao solvente. Exemplo: 10g de sal para 1L de água.

Cs = 36g de NaCl 100g de água , a 20°C COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE (Cs) É a quantidade máxima de um SOLUTO capaz de se dissolver em uma quantidade fixa de SOLVENTE, em certas condições (temperatura e pressão) Cs = 36g de NaCl 100g de água , a 20°C 36g de NaCl 100g de água a 20°C A solução que tem, dissolvida, a máxima quantidade de soluto permitida pelo seu coeficiente de solubilidade é classificada como SOLUÇÃO SATURADA

SOLUBILIDADE E CURVAS DE SOLUBILIDADE 30g de NaCl 36g de NaCl 40g de NaCl 100g de água a 20°C 100g de água a 20°C 100g de água a 20°C 4g dissolve totalmente dissolve totalmente dissolve 36g

Cs = 36g de NaCl 100g de água , a 20°C SOLUÇÃO INSATURADA 100g de água a 20°C 36g de NaCl SOLUÇÃO SATURADA SEM CORPO DE FUNDO 100g de água a 20°C 4g 40g de NaCl SOLUÇÃO SATURADA COM CORPO DE FUNDO

36g de NaCl , a 20°C Cs = 100g de água 38g de NaCl , a 100°C Cs = 100g de água a 20°C 100g de água a 100°C 100g de água a 20°C solução supersaturada solução saturada sem corpo de fundo (muito instável) retirando a fonte de calor

01)O coeficiente de solubilidade de um sal é de 40 g por 100 g de água a 80°C. A massa em gramas desse sal, nessa temperatura, necessária para saturar 70 g de H2O é: 18. 28. 36. 40. 70. água soluto 100 g 40g = 70 g m 100. m = 40 . 70 m = 2800 100 m = 28g

02)(UFPB) Se 64g de solução saturada de KCl, após evaporação completa da água, produziram um resíduo sólido que pesou 24g, a massa, em gramas, de sal KCl necessária para saturar 100g de água, à mesma temperatura, é: 166,g. 16g. 60g. 6g. 160g. solução soluto solvente + 64g 24g 40 g m g água soluto 40 g 24g = 100 g m 40. m = 24 . 100 m = 2400 40 m = 60g

Tubo A Tubo B Tubo C Tubo D Massa de K2Cr2O7 1,0g 2,5g 5,0g 7,0g 03)Quatro tubos contêm 20 mL de água cada um. Coloca-se nesses tubos dicromato de potássio nas seguintes quantidades: Tubo A Tubo B Tubo C Tubo D Massa de K2Cr2O7 1,0g 2,5g 5,0g 7,0g A solubilidade do sal, a 20ºC, é igual a 12,5g por 100 mL de água. Após agitação, em quais dos tubos coexistem, nessa temperatura, solução saturada e fase sólida? 1,0g 2,5g 5,0g 7,0g em nenhum. apenas em D. apenas em C e D. apenas em B, C e D. em todos. A B C D saturada sem corpo de fundo saturada com corpo de fundo saturada com corpo de fundo insaturada água soluto 100 mL 12,5g = 20 mL m m = 2,5g

Considere as informações seguintes e responda às questões 05 e 06 temperatura (°C) 30 50 70 g de brometo de potássio / 100g de água 70 80 90 06) Uma solução foi preparada, a 30°C, dissolvendo-se 40g de brometo de potássio em 100g de água. Essa solução é SATURADA? 05) Qual a massa de brometo de potássio necessária para saturar... a) 100g de água a 50°C ? brometo de potássio água brometo de potássio água 70g 100g 80g 100g b) 200g de água a 70°C ? 40g é uma massa inferior a 70g, portanto, a solução é INSATURADA brometo de potássio água 90g 100g m g 200g Então, m = 180g

g de brometo de potássio / 100g de água 70 80 90 temperatura (°C) 30 50 70 g de brometo de potássio / 100g de água 70 80 90 Analise o preparo de três soluções de brometo de potássio, a 50°C, e responda às questões 07 à 08. 40g 80g 100g 100g de água 100g de água 100g de água 08) Apenas uma das soluções está saturada e apresenta corpo de fundo. Identifique-a e calcule a massa desse corpo de fundo. 07) Classifique em SATURADA ou INSATURADA cada solução analisada (A, B e C) solução A INSATURADA Solução C brometo de potássio água solução B SATURADA sem corpo de fundo 80g 100g solução C SATURADA com corpo de fundo Então, m = 100 – 80 = 20g de corpo de fundo

09) Um determinado sal tem coeficiente de solubilidade igual a 34g / 100g de água, a 20ºC. Tendo-se 450 g de água a 20ºC, a quantidade, em gramas, desse sal, que permite preparar uma solução saturada, é de: a) 484 g. b) 450 g. c) 340 g. d) 216 g. e) 153 g. 34g de sal 100g de água = Cs sal água 34g 100g m 450 34 100 = m 450g 100 x m = 34 x 450 100 m = 15300 m = 153g

Curvas de Solubilidade:

Temperatura ( ºC ) gramas de KNO3 em 100 g de água 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 13 32 46 64 85 110 137 169 204 246

Observe agora o gráfico abaixo:   Verificamos que na maior parte das substâncias, a solubilidade aumenta, com a elevação da temperatura - quando o soluto sofre dissolução com absorção de calor. Ex.: KOH, KBr, NaCl.

CURVAS DE SOLUBILIDADE A curva “A” tem solubilidade g de soluto / 100g de água 120 B D C 100 A A curva “B” tem pontos de inflexão 80 As curvas “C” e “D” têm solubilidade ENDOTÉRMICA 60 40 A curva “A” tem solubilidade EXOTÉRMICA 20 20 40 60 80 100 120 temperatura (°C)

04)(UFV-MG) A solubilidade do nitrato de potássio (KNO3), em função da temperatura, é representada no gráfico abaixo: Solubilidade (g/100g de H2O) Temperatura (ºC) 20 40 60 80 100 50 150 200 750 150 = m 50 m = 250g De acordo com o gráfico, assinale a alternativa que indica corretamente a massa de KNO3, em gramas, presente em 750g de solução, na temperatura de 30ºC. 250. 375. 150. 100. 500. solução soluto solvente + 150g 50g 100 g 750g m g

CONCENTRAÇÃO DA SOLUÇÃO Quando representamos quantitativamente os componentes de uma SOLUÇÃO teremos a CONCENTRAÇÃO DA SOLUÇÃO 80 g de soluto dissolvidos em água suficiente para 1000 mL ou 1 L de solução

CONCENTRAÇÃO COMUM (C) Quando representamos ... O soluto em GRAMAS. O volume da solução em LITROS. A concentração tem o nome especial de CONCENTRAÇÃO COMUM (C) V m1 = C Unidade: g/ L Indica a massa do soluto em 1 litro de solução

DENSIDADE

É a relação entre a massa ( m ) e o volume de um corpo ( V ) Densidade É a relação entre a massa ( m ) e o volume de um corpo ( V ) d = m V

m CONCENTRAÇÃO MOLAR (m) = n1 V Quando representamos ... O soluto em MOL. O volume da solução em LITROS. A concentração tem o nome especial de CONCENTRAÇÃO MOLAR (m) V n1 = m Unidade: mol / L Indica o número de mols do soluto em 1 litro de solução

TÍTULO EM MASSA (T) considerando T = 100 É o quociente entre a massa do soluto (m1) e a massa total da solução (m), ambas na mesma unidade T = m1 m T = m1 m2 + considerando = m1 m m2 + É comum representar o título em massa na forma de PORCENTAGEM T = 100 % X

TÍTULO EM VOLUME (T) considerando T = 100 É o quociente entre o volume do soluto (V1) e o volume total da solução (V), ambas na mesma unidade T = V1 V T = V1 V2 + considerando = V1 V V2 + É comum representar o título em volume na forma de PORCENTAGEM T = 100 % X

Considere uma solução aquosa de álcool que tem 50 mL de álcool e 200 mL de água. Qual é a sua porcentagem em volume nesta solução? V1 = 50 mL 50 V1 TV = = 0,20 ou 20% V2 = 200 mL 250 V V = 250 mL

01) (Furg-RS) O rótulo de uma garrafa de 700 mL de vinho traz a sua graduação alcoólica: 10,8% em volume. Isso indica que, com relação à quantidade de álcool no vinho: Cada litro contém 10,8 mL. Cada garrafa contém 108,0 mL. Cada garrafa contém menos de 10,8 mL. Cada garrafa contém mais de 10,8 mL. Cada litro contém 108,0 mL. 10,5% em volume: 100 mL de vinho contém 10,8 mL de álcool 10,5% em volume: 100 mL de vinho contém 10,8 mL de álcool 1000 mL de vinho contém 108,0 mL de álcool 10,5% em volume: 100 mL de vinho contém 10,8 mL de álcool 1000 mL de vinho contém “ V “ de álcool

PARTES POR MILHÃO (ppm) Quando uma solução é bastante diluída, a massa do solvente é praticamente igual à massa da solução e, neste caso, a concentração da solução é expressa em “ppm” (partes por milhão) O “ppm” indica quantas partes do soluto existem em um milhão de partes da solução (em volume ou em massa) 1 ppm = 1 parte de soluto 106 partes de solução

para “ cada litro de água oxigenada “ Os volumes indicam “ quantos litros de gás oxigênio “ são liberados para o ambiente para “ cada litro de água oxigenada “

A decomposição da água oxigenada é representada pela equação 1 H2O2  1 H2O + 1/2 O2 1 litro de água oxigenada libera 20 litros de gás oxigênio 40 litros de gás oxigênio

01)(ITA-SP) A solução aquosa 6% em massa de água oxigenada (H2O2) é geralmente empregada com agente branqueador para tecidos e cabelos. Pode-se afirmar que a concentração aproximada dessa solução, expressa em volumes, é: 24. 20. 12. 10. 6. 6% em massa SIGNIFICA QUE: 6g de H2O2 em 100 mL de H2O2 60g de H2O2 em 1000 mL (1 L) de H2O2 2 H2O2  2 H2O + 1 O2 2 mol 1 mol 2 x 34g 22,4 L 60g V L V = 60 x 22,4 68 V = 19,76 L = 20 L

1 mol/L significa que EM 1 L temos 1 MOL de H2O2 02)(UFMG) Um frasco que contém 1 litro de água oxigenada, H2O2(aq) , na concentração de 1 mol/L, foi armazenado durante um ano. Após esse período, verificou-se que 50% dessa água oxigenada se tinha decomposto, como mostrado nesta equação: Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que a massa de oxigênio produzida nesse processo é: Dados: H = 1 g/mol; O = 16 g/mol. 2 H2O2(aq)  2 H2O(l) + O2(g) 8g. 16g. 17g. 32g. 1 mol/L significa que EM 1 L temos 1 MOL de H2O2 34g  11,2 L (CNTP) 17g  V L  V = 5,6 L 22,4 L  32g 5,6 L  m g  m = 8 g

FRAÇÃO MOLAR ( x ) Podemos definir a fração molar para o soluto (x1) e para o solvente (x2) Fração molar do soluto (x1) é o quociente entre o número de mols do soluto (n1) e o número de mols total da solução (n = n1 + n2) x1 = + n1 n2

Podemos demonstrar que: Fração molar do solvente (x2) é o quociente entre o número de mols do solvente (n2) e o número de mols total da solução (n = n1 + n2) x2 = + n2 n1 + x1 x2 = 1 Podemos demonstrar que:

01)(FUERN) Uma solução preparada tomando-se 1 mol de glicose e 99 mols de água apresenta frações molares de soluto e solvente, respectivamente, iguais a: 0,18 e 0,82. 0,82 e 0,18. 0,90 e 0,10. 0,10 e 0,90. 0,01 e 0,99. n1 = 1 mol n2 = 99 mols n1 1 x1 = n1 1 + n2 99 x1 = 1 100 x1 = 0,01 0,01 x1 + x2 = 1 x2 = 0,99

02) Uma solução contém 18,0g de glicose (C6H12O6), 24,0g de ácido acético (C2H4O2) e 81,0g de água (H2O). Qual a fração molar do ácido acético na solução? Dados: H = 1 u.; C = 12 u.; O = 16 u. n1 = 18 180 = 0,1 mol a) 0,04. b) 0,08. c) 0,40. d) 0,80. e) 1,00. m1 = 18g n’1 = 24 60 = 0,4 mol m’1 = 24g n2 = 81 18 = 4,5 mol m2 = 81g 0,4 0,1 + 0,4 + 4,5 x’1 = x’1 = n’1 n1 + n’1 + n2 = 0,4 5,0 n’1 C6H12O6 M1 = 72 + 12 + 96 = 180 C2H4O2 M’1 = 24 + 4 + 32 = 60 H2O M2 = 2 + 16 = 18 x’1 = 0,08

Relações entre as concentrações As concentrações apresentadas, por terem grandezas em comum, podem ser relacionadas entre si, pelas expressões C = d x T = m x M1 g/L g/L mol/L

01)(PUC-MG) O ácido fosfórico (H3PO4) é um dos componentes presentes em determinado refrigerante, formando uma solução de concentração igual a 0,49 g/L. a concentração em mol/L dessa solução é igual a: Dados: H = 1 g/mol; O = 16 g/mol; P = 31 g/mol. 1 x 10 – 2 . 5 x 10 – 2 . 1 x 10 – 3 . 5 x 10 – 3 C = 49 g/L m = ? mol/L C = d x T = m x M1 g/L mol/L C = m x M1 M1 = 3 x 1 + 1 x 31 + 4 x 16 = 98 g/mol 0,49 = m x 98  m = 0,49 98  m = 0,005 = 5 x 10 – 3 mol/L

02) A molaridade de uma solução de ácido sulfúrico a 49% em peso e densidade igual a 1,5 g/mL é: Dados: massa molar do ácido sulfúrico = 98 g/mol a) 7,5 mol/L. b) 1,5 mol/L. c) 3,75 mol/L. d) 0,75 mol/L. e) 15 mol/L. m = ? De H2SO4 T = 49% = 0,49 d = 1,5 g/mL m x M1 = 1000 x d x T m x 98 = 1000 x 1,5 x 0,49 m x 98 = 735 m = 735 : 98 m = 7,5 mol/L

DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES É o processo que consiste em adicionar solvente puro a uma solução, com o objetivo de diminuir sua concentração SOLVENTE PURO SOLUÇÃO INICIAL SOLUÇÃO FINAL

m1 = m’1 VA V V’ C C’ m1 m’1 C V C’ V’ SOLVENTE PURO VA V V’ C C’ m1 m’1 SOLUÇÃO INICIAL SOLUÇÃO FINAL Como a massa do soluto não se altera, teremos que: C m1 V = m’1 C’ V’ x x

01) (UFRGS-RS) O volume, em mililitros, de uma solução 0,5 mol/L de AgNO3, necessário para preparar 200 mililitros de uma solução 0,1mol/L desse sal é igual a: 10. 20. 25. 40. 50. VA Vi = ? mL mi = 0,5 mol/L Vf = 200 mL mf = 0,1 mol/L Vi = 20 0,5 Vi . 0,5 = 0,1 . 200 Vi = 40 mL

02) Um laboratorista precisa preparar solução 0,5 mol/L de Na2SO4, aproveitando 200 mL de solução 0,8 mol/L do mesmo sal. O que ele deve fazer com a solução 0,8 mol/L é: adicionar 320 mL de água. evaporar 120 mL de água. adicionar 120 mL de água. adicionar 1400 mL de água. adicionar 0,4 mol de sal. Vi = 200 mL mi = 0,8 mol/L Vf = ? mL mf = 0,5 mol/L Vf = 160 0,5 Vf . 0,5 = 0,8 . 200 Vf = 320 mL adicionar = 120 mL de água

03)(UFPE) Os médicos recomendam que o umbigo do recém nascido seja limpo usando-se álcool a 70%. Contudo, no comércio, o álcool hidratado é geralmente encontrado na concentração de 96% de volume de álcool para 4% de volume de água. Logo, é preciso realizar uma diluição. Qual o volume de água pura que deve ser adicionado a um litro (1L) de álcool hidratado 80% v/v, para obter-se uma solução de concentração final 50% v/v? 200 mL. 400 mL. 600 mL. 800 mL. 1600 mL. VA Vi = 1000 mL T v/v = 80% Vf = ? mL T v/v = 50% Vf = 80000 50 50 . Vf = 80 . 1000 Vf = 1600 mL Vf = 1600 – 1000 = 600 mL

04)(Unesp-SP) Um químico ao desenvolver um perfume, decidiu incluir entre os componentes um aroma de frutas com concentração máxima de 10 – 4 mol/L. Ele dispõe de um frasco da substância aromatizante, em solução hidro - alcoólica, com concentração de 0,01 mol/L. Para a preparação de uma amostra de 0,5 L do novo perfume, contendo o aroma de frutas na concentração desejada, o volume da solução hidro - alcoólica que o químico deverá utilizar será igual a: 5,0 mL. 2,0 mL. 0,50 mL. 1,0 mL. 0,20 mL. VA Vi = ? mL mi = 0,01 mol/L Vf = 0,5 L = 500 mL mf = 10 – 4 mol/L Vi = 5 . 102 . 10 – 4 10 – 2 Vi . 0,01 = 10 – 4 . 500 Vi = 5 mL

05) Acrescentam-se 300 mL de água a 200 mL de uma solução 10g/L de cloreto de sódio. Qual a concentração final dessa solução? VA = 300 mL Vi = 200 mL Ci = 10 g/L Vf = 500 mL Cf = ? g/L Cf = 2000 500 Cf . 500 = 10 . 200 Cf = 4 g/L

06) (UnB – DF) A partir de uma solução de hidróxido de sódio na concentração de 25 g/L, deseja-se obter 125 mL dessa solução na concentração de 10 g/L. Calcule, em mL, o volume da solução inicial necessário para esse processo. Despreze a parte fracionária de seu resultado caso exista. C’ = 10 g/L C = 25 g/L V’ = 125 mL V = ? mL C x V = C’ x V’ 25 x V = 10 x 125 25 x V = 1250 1250 V = V = 50 mL 25

07) (UERJ) Diluição é operação muito empregada no nosso dia-a-dia quando, por exemplo, preparamos um refresco a partir de um suco concentrado. Considere 100 mL de determinado suco em que a concentração do soluto seja de 0,4 mol/L. O volume de água, em mL, que deverá ser acrescentado para que a concentração do soluto caia para 0,04 mol/L, será de: a) 1000. b) 900. c) 500. d) 400. e) 300. VA = ? V = 100 mL V’ = ? mL m’ = 0,04 mol/L m = 0,4 mol/L m’ m 0,04 V’ x = 0,4 100 V x 40 0,04 x V’ = 40 V’ = = 1000 mL 0,04 VA = 1000 – 100 VA = 900 mL

m’ = 4 mol/L m = 18 mol/L m’ m V = 500 mL V’ = ? L 4 V’ = 18 500 V 08) (UFRS) Uma solução aquosa de ácido sulfúrico (H2SO4), para ser utilizada em baterias de chumbo de veículos automotivos, deve apresentar concentração igual a 4 mol/L. O volume total de uma solução adequada para se utilizar nestas baterias, que pode ser obtido a partir de 500 mL de solução de H2SO4 de concentração 18 mol/L, é igual a: 0,50 L. 2,00 L. 2,25 L. 4,50 L. 9,00 L. V = 500 mL V’ = ? L m’ = 4 mol/L m = 18 mol/L m’ m 4 V’ x = 18 500 V x 9000 4 x V’ = 9000 V’ = = 2250 mL 4 V’ = 2,25 L

m’ = ? mol/L m = 0,1 mol/L m’ m = m’ m’ = = m’ 09) Tem-se 400 mL de solução 0,1 mol/L de carbonato de sódio. Essa solução é evaporada cuidadosamente até seu volume ser reduzido a 320mL. A molaridade da solução obtida após a evaporação é: a) 0,125 mol/L. b) 0,250 mol/L. c) 0,500 mol/L. d) 0,150 mol/L. e) 1,235 mol/L. V’ = 320 mL V = 400 mL m’ = ? mol/L m = 0,1 mol/L m’ m 320 V’ = 0,1 400 V x x 40 m’ m’ 320 = 40 = x 320 m’ = 0,125 mol/L

MISTURA DE SOLUÇÕES DE MESMO SOLUTO SOLUÇÃO 1 SOLUÇÃO FINAL SOLUÇÃO 2 + C1 C2 V1 V2 m1 m’1 CF VF m1F = m1F m’1 m1 Como: + CF X VF = C1 X V1 + C2 X V2

01) Exclusivamente por meio da mistura de duas soluções aquosas de sacarose, de concentrações 0,5 mol/L e 1,0 mol/L, responda e justifique se é possível obter uma solução: 0,6 mol/L? 0,9 mol/L? 1,2 mol/L? sim não A solução obtida pela mistura de duas soluções de mesmo soluto tem concentração entre as concentrações das soluções misturadas

m F = ? mol/L m ‘ = 0,15 mol/L m = 0,30 mol/L 02) Sejam as seguintes soluções: A : 100 mL de H2SO4 (aq) de concentração 0,30 mol/L. B : 200 mL de H2SO4 (aq) de concentração 0,15 mol/L. Ao misturarmos A e B , obteremos uma solução C cuja concentração em quantidade de matéria é: 0,05 mol/L. 1,0 mol/L. 0,2 mol/L. 2,0 mol/L. 4,0 mol/L. + VF = 300 mL H2SO4 m F = ? mol/L V’ = 200 mL m ‘ = 0,15 mol/L V = 100 mL m = 0,30 mol/L m F = 60 300 = 0,2 mol/L m F . 300 = 0,3 . 100 + 0,15 . 200 m F . 300 = 30 + 30

m F = ? mol/L m ‘ = 4,0 mol/L m = 2,0 mol/L 03)(PUC-RJ) A concentração de HCl, em quantidade de matéria, na solução resultante da mistura de 20 mL de uma solução 2,0 mol/L com 80 mL de uma solução 4,0 mol/L desse soluto e água suficiente para completar 1,0 L é: + VF = 1 L HCl m F = ? mol/L V’ = 80 mL m ‘ = 4,0 mol/L V = 20 mL m = 2,0 mol/L 0,045 mol/L. 0,090 mol/L. 0,18 mol/L. 0,36 mol/L. 0,72 mol/L. 1000 mL m F = 360 1000 = 0,36 mol/L m F . 1000 = 2 . 20 + 4 . 80 m F . 1000 = 40 + 320

m F = 6 mol/L m ‘ = 3 mol/L m = 8 mol/L 04) Que volumes de soluções 8,0 mol/L (solução A) e 3,0 mol/L (solução B) de HCl devem ser misturados para fornecer 1,0 L de solução 6,0 mol/L de HCl? + VF = 1 L HCl m F = 6 mol/L V’ = y mL m ‘ = 3 mol/L V = x mL m = 8 mol/L (1000 – x) mL 1000 mL y = (1000 – x) mL 8 . x + 3 . (1000 – x) = 6000 y = (1000 – 600) mL 8 . x + 3000 – 3. x = 6000 y = 400) mL x = 3000 5 = 600 mL 5 . x = 3000

Mistura de Soluções de Solutos Diferentes (Sem reação Química) + V V’ m1 m’1 C C’ soluto A soluto B A mistura de soluções de solutos diferentes, sem reação, corresponde a uma diluição de cada solução misturada VF = V + V’ mF = m1 + m’1 CF = V + V’ m1 soluto A C’F = V + V’ m’1 soluto B

Exemplos: Foram preparadas duas soluções aquosas A e B: 2g de NaCl V = 100 mL 10g de C12H22O11 V = 400 mL Com base nessas informações, calcule, em g/L: A B a) A concentração do NaCl na solução A. m1 2 C = C = 20 g/L 0,1 V b) A concentração do C12H22O11 na solução B. m1 10 C = C = 25 g/L 0,4 V c) A concentração do NaCl e a do C12H22O11 na solução resultante da mistura das soluções A e B. C12H22O11 m1 2 m1 10 NaCl C = C = 4 g/L C = C = 20 g/L 0,5 V 0,5 V

m = m = 10 mol/L m = m = 2,0 mol/L Temos duas soluções aquosas A e B: 3 mol de KCl V = 200 mL 0,6 mol de C12H22O11 V = 100 mL Com base nessas informações, calcule as concentrações molares de cada soluto na solução obtida pela misturas das soluções A e B: n1 3 KCl m = m = 10 mol/L 0,3 V 0,6 n1 C12H22O11 m = m = 2,0 mol/L 0,3 V

Mistura de Soluções de Solutos Diferentes (Com reação Química) Neste caso, a determinação das concentrações de cada espécie, depois da mistura, é feita através do cálculo estequiométrico.

mA x VA mB x VB 1 mol  1 mol = nA  nB = 12 x VA 3 x 2 1 nA nB = VA = 01) (Vunesp) A soda cáustica (hidróxido de sódio) é um dos produtos utilizados na formulação dos limpa-fornos e desentupidores de pias domésticas, tratando-se de uma base forte. O ácido muriático (ácido clorídrico) com concentração de 12 mol/L) é muito utilizado na limpeza de pisos e é um ácido forte. Ambos devem ser manuseados com cautela, pois podem causar queimaduras graves se entrarem em contato com a pele a) Escreva a equação para a neutralização do hidróxido de sódio com o ácido clorídrico, ambos em solução aquosa. HCl + NaOH  NaCl + H2O b) Dadas as massas molares, em g/mol; H = 1; O = 16; Na = 23, calcule o volume de ácido muriático necessário para neutralização de 2 L de solução de hidróxido de sódio com concentração de 120 g/L. apresente seus cálculos. 1 mol  1 mol mA x VA mB x VB = nA  nB m A = 12 mol/L = 12 x VA 3 x 2 VA = ? L 1 nA nB = VA = 6 12 = 0,5 L C‘B = 120 g/L = 3 mol/L nA nB = VB = 2 L

mA x VA mB x VB 2 HCl + 1 Mg(OH)2  1 MgCl2 + 2 H2O 2 mol  1 mol nA 02)(UFG-GO) Um antiácido contém em sua formulação, Mg(OH)2 em uma concentração de 1,2 g/mL. Considerando que a concentração do HCl no suco gástrico é de 0,16 mol/L, qual o volume de suco gástrico neutralizado pela ingestão de uma colher (3 mL) esse antiácido? Dado: Mg(OH)2 = 60 g/mol 2 HCl + 1 Mg(OH)2  1 MgCl2 + 2 H2O 125 mL. 250 mL. 375 mL. 750 mL. 1000 mL. C‘B = 1,2 g/mL = 20 mol/L 2 mol  1 mol nA  nB m A = 0,16 mol/L VA = ? L VB = 3 mL VA = 120 0,16 = 750 mL nA 2 . nB = mA x VA mB x VB = 2 . = 0,16 . VA 2 . 20 . 3

Cálculo do número de mols do ácido e da base: 03)(UFF-RJ) Se 40 mL de HCl 1,6 mol/L e 60 mL de NaOH 2 mol/L são misturados, quais as concentrações (em mol/L) de Na+, Cl– e OH–, respectivamente, na solução resultante? 0,400 mol/L, 0,600 mol/L, 1,200 mol/L. 0,560 mol/L, 0,640 mol/L, 1,200 mol/L. 120,0 mol/L, 0,640 mol/L, 64,0 mol/L. 1,200 mol/L, 0,560 mol/L, 0,560 mol/L. 1,200 mol/L, 0,640 mol/L, 0,560 mol/L. Cálculo do número de mols do ácido e da base: ácido: nA = 1,6 x 0,04 = 0,064 mol base: nB = 2,0 x 0,06 = 0,120 mol 1 HCl + 1 NaOH  1 NaCl + 1 H2O Início: 0,064 mol 0,120 mol ZERO mol reage/ produz: 0,064 mol 0,064 mol 0,064 mol final: ZERO mol O,056 mol 0,064 mol m B = 0,56 mol/L m B = 0,056 0,100 m B = 0,64 mol/L m S = 0,064 0,100 Na+ = 0,56 + 0,64 = 1,2 mol/L Cl– = 0,64 mol/L OH– = 0,56 mol/L

Cálculo do número de mols do ácido e da base: 04) Misturamos 300 mL de uma solução aquosa de H3PO4 0,5 mol/L com 150 mL de solução aquosa de KOH 3,0 mol/L. Qual a molaridade da solução final em relação: Ao sal formado? Cálculo do número de mols do ácido e da base: ácido: n1 = 0,5 x 0,30 = 0,15 mol base: n1 = 3,0 x 0,15 = 0,45 mol 1 H3PO4 + 3 KOH  1 K3PO4 + 3 H2O Início: 0,15 mol 0,45 mol ZERO mol reage/ produz: 0,15 mol 0,45 mol 0,15 mol final: ZERO mol ZERO mol 0,15 mol 0,15 n1 m = m = 0,33 mol/L 0,45 V

Cálculo do número de mols do ácido e da base: 05) Misturamos 300 mL de uma solução aquosa de H3PO4 0,5 mol/L com 200 mL de solução aquosa de KOH 3,0 mol/L. Qual a molaridade da solução final em relação: Ao reagente em excesso? Cálculo do número de mols do ácido e da base: ácido: n1 = 0,5 x 0,30 = 0,15 mol base: n1 = 3,0 x 0,20 = 0,60 mol 1 H3PO4 + 3 KOH  1 K3PO4 + 3 H2O Início: 0,15 mol 0,60 mol ZERO mol reage/ produz: 0,15 mol 0,45 mol 0,15 mol final: ZERO mol 0,15 mol 0,15 mol 0,15 n1 m = m = 0,30 mol/L 0,5 V

06) Misturamos 200 mL de uma solução aquosa de H2SO4 1,0 mol/L com 200 mL de solução aquosa de KOH 3,0 mol/L. Qual a molaridade da solução final em relação: Ao sal formado? Ao ácido? À base? A solução final é ácida, básica ou neutra? n1 = m x V + m A = 1,0 mol/L m B = 3,0 mol/L VA = 200 mL VB = 200 mL VF = 400 mL ácido base nA = m A x VA nB = m B x VB nA = 1,0 x 0,2 = 0,2 mol nB = 3,0 x 0,2 = 0,6 mol

m S = m A = Reação química que ocorre: H2SO4 + KOH  K2SO4 + H2O 1 2 1 Reagem na proporção 1 mol 2 mols 1 mol Quantidade misturada 0,2 mol 0,6 mols Quantidade reage/produz 0,2 mol 0,4 mols 0,2 mol Quantidade final 0,0 mol 0,2 mols 0,2 mol há excesso de base  solução BÁSICA a) Qual a molaridade da solução final em relação ao SAL formado? = 0,5 mol / L m S = 0,20 0,40 b) Qual a molaridade da solução final em relação à base? = 0,5 mol / L m A = 0,20 0,40

ANÁLISE VOLUMÉTRICA ou TITULAÇÃO Uma aplicação da mistura de soluções com reação química é a análise volumétrica ou titulação

Reação química que ocorre: 01) Em uma aula de titulometria, um aluno utilizou uma solução de 20 mL de hidróxido de potássio 0,5 mol/L para neutralizar completamente uma solução 1,0 mol/L de ácido sulfúrico. Determine o volume da solução de ácido sulfúrico utilizado pelo aluno: Reação química que ocorre: 1 H2SO4 + 2 KOH  1 K2SO4 + 2 H2O VB = 20 mL mB = 0,5 moL/L 1 mol 2 mols nA nB m B x VB nB 1 2 nA nB = m A x VA nA = 2 2 = 1,0 x VA 0,5 x 20 VA = ? mL mA = 1,0 moL/L VA = 5,0 mL

03) Quantos gramas de hidróxido de potássio são neutralizados por 250 mL de solução de ácido nítrico de concentração 0,20 mol/L ? Dado: Massa molar do KOH = 56,0 g/mol 1,0 g. 1,2 g. 1,4 g. 2,8 g. 5,6 g.