Estudo das Soluções e de suas Propriedades Professora Andréa Martins

Misturas  é a associação de duas ou mais substâncias diferentes, cujas moléculas permanecem inalteradas, isto é, não há reação química entre elas. São materiais em que a fusão e a ebulição ocorrem em determinada faixa de temperatura e apresentam densidades em função de sua composição, pois são constituídas por mais de uma substância. As misturas são classificadas em função do seu número de fases.

Mistura Homogênea É toda mistura que apresenta uma única fase. As misturas homogêneas são denominadas SOLUÇÕES, onde soluções são misturas de duas ou mais substâncias que apresentam aspecto uniforme. As soluções são sistemas homogêneos formados por uma ou mais substâncias dissolvidas ( soluto ) em outra substância presente em maior proporção na mistura ( solvente ).

Tipos de Soluções Solução Sólida Os componentes desse tipo de solução, na temperatura ambiente, encontram-se no estado SÓLIDO. Essas soluções são denominadas LIGAS. Exemplos: Bronze  Sn  Cu Amálgama dental  Hg  Ag e Sn Ouro 18 quilates  Ag e Cu  Au Latão  Zn  Cu

Cilindro de oxigênio  H2  O2 Tipos de Soluções Solução Gasosa Os componentes desse tipo de solução encontram-se no estado gasoso. Toda mistura de gases é uma solução, onde o soluto e o solvente se encontram no estado físico gasoso, ou seja, formam uma mistura homogênea. Exemplos : Cilindro de oxigênio  H2  O2 Ar atmosférico

Tipos de Soluções Solução Líquida Nesse tipo de solução, pelo menos um dos componentes deve estar no estado líquido. 1º) Gás e Líquido Exemplos: Refrigerante Água com gás Água de um aquário

Peróxido de Hidrogênio  água Tipos de Soluções 2º) Líquido e Líquido Exemplos: Peróxido de Hidrogênio  água Álcool Etílico  água

Tipos de Soluções 3º) Sólido e Líquido Exemplos: Nesses tipos de soluções, a água é o solvente mais utilizado, sendo conhecida como SOLVENTE UNIVERSAL. Essas soluções são denominadas soluções aquosas.

Classificação das Soluções Fase de Agregação as soluções podem ser encontradas em qualquer fase de agregação, sólido, líquido e gasoso. A fase de agregação de uma solução é determinada pela fase de agregação do solvente. Condutibilidade Elétrica  As soluções que apresentam apenas moléculas como partículas dispersas não conduzem corrente elétrica, pois as moléculas são eletricamente neutras. Essas soluções são denominadas moleculares ou não eletrolítica. As soluções que apresentam íons como partículas dispersas, conduzem corrente elétrica, pois os íons são carregados eletricamente. Essas soluções são denominadas iônicas ou eletrolíticas.

Mistura Heterogênea apresenta aspecto descontínuo, ou seja, é constituído por mais de uma substância. É toda mistura que apresenta pelo menos duas fases. Exemplos:

DISPERSÃO  DISPERSO  DISPERSANTE  quando misturamos uniformemente duas ou mais espécies químicas, obtemos uma DISPERSÃO . DISPERSÃO  DISPERSO  DISPERSANTE

Classificação das Dispersões  é feita de acordo com o tamanho médio das partículas dispersas. Conforme o diâmetro das partículas que constituem o disperso, a dispersão pode ser: 1º) Solução quando o diâmetro das partículas do disperso é inferior a 10 angstron, ou entre zero e 1 nm. 2º) Dispersão Coloidal quando o diâmetro das partículas do disperso compreende-se entre 10 angstron e 1000 angstron, ou entre um e 100 nm. Ex: amido em água, maionese, tintas, vernizes, geleias, gelatina, leite, manteiga, queijo, creme de leite, chantili, fumaça, neblina, nuvens, inseticida, desodorante spray, sangue, creme dental...

Classificação das Dispersões 3º) Suspensão ( dispersão grosseira ) Quando o diâmetro das partículas do disperso é superior a 1000 angstron, ou acima de 100 nm. Exemplos:

Solubilidade ou Coeficiente de Solubilidade  é a quantidade máxima de uma substância que conseguimos dissolver em uma quantidade especificada de solvente, a uma dada pressão e temperatura. Exemplo:  CS do sal em água à 25º C é de 36g/100g de água.

Curva de Coeficiente de Solubilidade A solubilidade de uma substância numa massa fixa de solvente depende da temperatura. Em função desse fato, podem-se construir tabelas que relacionam a solubilidade de uma substância em diferentes temperaturas. Um gráfico que relacione solubilidade e temperatura é chamado de curva de solubilidade. Curvas de solubilidade são muito úteis para comparar a solubilidade de vários compostos e também para analisar o comportamento da solubilidade com a variação de temperatura. Ponto A  solução supersaturada Ponto B  solução saturada Ponto C  solução insaturada

Solubilidade e Temperatura Dissolução Endotérmica A solubilidade de um soluto aumenta com a elevação da temperatura, que é o que se verifica com a maioria das substâncias não voláteis. Se aquecermos uma solução saturada com corpo de fundo, este irá se dissolver cada vez mais. Curva Ascendente Dissolução Endotérmica H  0  T  Cs

Solubilidade e Temperatura Dissolução Exotérmica Existem substâncias sólidas que, ao serem dissolvidas em água, tem a sua solubilidade diminuída com a elevação da temperatura. Neste tipo de soluto, o aumento de temperatura numa solução com corpo de fundo, aumentaria a formação do corpo de fundo. Curva Descendente Dissolução Exotérmica H  0  T  Cs

A Solubilidade de Sais Hidratados Alguns sais apresentam, na sua constituição, um determinado número de moléculas de água agregados, denominadas águas de cristalização. Quando dissolvidos em água, sofre uma alteração no número de moléculas de água de cristalização, a medida que aumenta a temperatura. Isso acarreta uma alteração na sua solubilidade, ocasionando a formação de pontos de inflexão ( mudanças bruscas ) na curva de solubilidade.

A Solubilidade de Sais Hidratados

Solutos Gasosos em Solventes Líquidos Observa-se que o coeficiente de solubilidade do gás no líquido aumenta com a diminuição da temperatura. Um outro fator que influencia de modo significativo na solubilidade de solutos gasosos em solventes líquidos ou sólidos é a pressão. Essa influência é conhecida como Lei de Henry. Lei de Henry  o Cs de um gás em um líquido é diretamente proporcional à pressão do gás sobre o líquido. Fórmula: Cs  K . P Cs  coeficiente de solubilidade K  constante de proporcionalidade P  pressão

Solutos Gasosos em Solventes Líquidos Exemplos :

Soluto Sólido/Líquido em Solvente Líquido Em soluções de soluto sólido ou líquido em solvente líquido, a temperatura tanto poderá aumentar como diminuir o coeficiente de solubilidade. Se a dissolução do soluto for endotérmica ( absorver energia ) o aumento de temperatura aumentará o Cs, mas, se a dissolução for exotérmica ( liberar energia ) , o aumento da temperatura irá “atrapalhar” a dissolução, diminuindo o Cs. Já a pressão praticamente não influi na solubilidade de solutos sólidos ou líquidos em solventes líquidos. Lembrar que : Dissolução Endotérmica  T  Cs Dissolução Exotérmica  T  Cs

Solução Insaturada  é a solução cuja quantidade de soluto dissolvida é menor do que o Cs desse soluto na temperatura da solução. Exemplo : Cs do sal na água é de 36g/100g de água à 20ºC.

Solução Saturada  é a solução cuja quantidade de soluto dissolvida é igual ao Cs desse soluto na temperatura da solução . A solução saturada pode ou não apresentar precipitado. O que determina se a solução está saturada é a quantidade de soluto dissolvida em solução. Exemplo : Cs do sal na água é de 36g/100g de água à 20C.

Solução Supersaturada  é a solução cuja quantidade de soluto dissolvida é maior do que o Cs desse soluto na temperatura em que se encontra a solução. Soluções supersaturadas são bastante instáveis e requerem cuidados especiais para a sua preparação. A mínima perturbação do sistema faz com que ela se torne uma solução saturada com a presença de precipitado. Exemplo : Cs do Nitrato de Potássio na água é de 32g/100g de água à 20ºC.

Exemplo:

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