QUÍMICA GERAL Aula 09 – SOLUÇÕES E REAÇÕES EM SOLUÇÃO AQUOSA COORDENAÇÃO DE ENSINO SUPERIOR E PESQUISA   CURSO: TECNOLOGIA EM SERVIÇOS DE POÇOS DE PETRÓLEO QUÍMICA GERAL Aula 09 – SOLUÇÕES E REAÇÕES EM SOLUÇÃO AQUOSA Bibliografia: RUSSEL, Jonh B. “Química Geral”, Vol. 1; Caps. 11 e 12 ATKINS, P. e JONES, L. “Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente”, - Caps. 1 e 10. Profa. Maria Inês P. Ferreira, D.Sc.

QUÍMICA GERAL – SOLUÇÕES Conceitos Fundamentais SOLUÇÃO: mistura homogênea (monofásica) As propriedades das soluções podem ou não estar relacionadas com as propriedades dos seus componentes individuais (ex.: pontos de fusão e de ebulição; densidade: aditiva para soluções ideiais); TIPOS DE SOLUÇÕES Gasosas Líquidas Sólidas

QUÍMICA GERAL – SOLUÇÕES Conceitos Fundamentais PROPRIEDADES DAS SOLUÇÕES: dependem da magnitude das interações SOLUTO-SOLUTO; SOLUTO-SOLVENTE E SOLVENTE-SOLVENTE SEMELHANTE DISSOLVE SEMELHANTE ENERGIA “RETICULAR” x ENERGIA DE SOLVATAÇÃO DISSOLUÇÕES Endotérmicas Ideais Exotérmicas fase possui um arranjo atômico definido e característico, com uma estrutura repetitiva que se estende por algumas distâncias atômicas ordem de longo alcance ordem de pequeno alcance (fases cristalinas) (fases amorfas) solvente SOLUÇÕES: sistemas monofásicos soluto(s)

QUÍMICA GERAL – SOLUÇÕES SOLUBILIDADE E TEMPERATURA Processos Endotérmicos: Calor + soluto + solvente solução (H > 0) Processos Exotérmicos: soluto + solvente solução + calor (H < 0) Assim: Solubilidade de sólidos em água geralmente aumenta com T; Solubilidade de gases em água geralmente diminui com T; É possível preparar soluções SUPERSATURADAS.

QUÍMICA GERAL – SOLUÇÕES ELETRÓLITOS – substâncias que ao serem dissolvidas em água resultam em soluções condutoras de eletricidade. Dissociação em eletrólitos iônicos (dissociação verdadeira); “Dissociação” em eletrólitos moleculares (ionização); Eletrólitos Fortes (α >90 %) x Eletrólitos Fracos (α < 10%) OBS: nos eletrólitos fracos o grau de dissociação aumenta com a diluição EQUILÍBRIO E GRAU DE DISSOCIAÇÃO (α) HF (aq) H+(aq) + F-(aq) (α, %) = [H+]/[HA] x 100 Assim: Solubilidade de sólidos em água geralmente aumenta com T; Solubilidade de gases em água geralmente diminui com T; É possível preparar soluções SUPERSATURADAS.

QUÍMICA GERAL – REAÇÕES EM SOLUÇÃO AQUOSA Prevendo a ocorrência de reações em solução (sem transferência de elétrons): Ocorrem reações quando se formam novas fases; Ocorrem reações quando se formam precipitados (ou substâncias com baixo grau de solubilidade); Ocorrem reações quando se formam eletrólitos fracos (espécie solúvel, ligeiramente dissociada, geralmente derivada de íons provenientes de ácidos fracos e/ou bases fracas).

QUÍMICA GERAL – REAÇÕES EM SOLUÇÃO AQUOSA Prevendo a ocorrência de reações em solução (sem transferência de elétrons): São ácidos fortes: clorídrico, nítrico, sulfúrico (mais comuns) clórico, perclórico, bromídrico e iodídrico; São bases fortes: os hidróxidos de metais alcalinos e alcalino-terrosos (com exceção do Be(OH)2); o hidróxido de amônia é uma base fraca; Os sais (com exceção de alguns poucos como o cloreto mercuroso, o sulfato de cádmio e o acetato de chumbo) são eletrólitos fortes; Todos os compostos de amônio e de metais alcalinos, assim como os ácidos inorgânicos, os nitratos e a maioria dos cloretos e dos sulfatos são solúveis em água; A maioria dos hidróxidos, carbonatos, cromatos, oxalatos, fosfatos, sulfetos e sulfitos são insolúveis em água.

QUÍMICA GERAL – REAÇÕES EM SOLUÇÃO AQUOSA Ácidos e Bases em Solução - exercícios: 1) Diga, a partir de suas estruturas, que ácido, nos seguintes pares é o mais forte: a) H2SO4 e H2SO3; b) H2S e H2Se; c) H2SO4 e H3PO4. 2) Com base no conceito ácido-base de Lewis, explique por que anidrido sulfúrico (SO3) é classificado como um óxido ácido. 3) O p.H. de uma solução de ácido monoprótico fraco com concentração 0,2 mol/L é 2,69. Calcule o grau de dissociação do eletrólito.

QUÍMICA GERAL – REAÇÕES EM SOLUÇÃO AQUOSA Prevendo a ocorrência de reações - exercícios: Ocorre reação quando soluções de NH4Cl e Ca(NO3)2 são misturados? Por que? Escreva a equação simplificada da formação do precipitado amarelo-claro que aparece ao misturar-se nitrato de prata e brometo de potássio; Que soluções ácidas e básicas você usaria para preparar o nitrato de rubídio? Escreva a equação química da neutralização. Escreva a equação química da neutralização que produz fosfato de cálcio.