PROPRIEDADES DAS SOLUÇÕES

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1 PROPRIEDADES DAS SOLUÇÕES

2 ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO
Gustavo Luchini – 14448 Lesiane Silva Oliveira – 14455 ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO 2007

3 Introdução O processo de dissolução;
Soluções saturadas e solubilidade; Fatores que afetam a solubilidade; Formas de expressar a concentração; Propriedades coligativas; Colóides.

4 O processo de dissolução
Solução  é formada quando uma substância se dispersa uniformemente em outra e sofre ação das forças intermoleculares.

5 O processo de dissolução

6 Solvatação  é a interação das moléculas de soluto e de solvente, se o solvente for água, é chamada de hidratação.

7 Mudanças de energia e formação de solução
A energia total da formação de uma solução é dividida em três fases: H1 - separação das moléculas do soluto (endotérmico), H2 - separação das moléculas do solvente (endotérmico), H3 - formação das interações soluto-solvente (exotérmico). A variação de entalpia no processo de dissolução é a soma dos três termos: Hdissol = H1 + H2 + H3

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9 Formação de solução, espontaneidade e desordem
Na formação de uma solução, há dois processos que ocorrem espontaneamente, a diminuição de energia (exotémico) e o aumento da desordem - entropia - do sistema (endotérmico).

10 Soluções saturadas e solubilidade
Dissolução soluto + solvente solução Soluções: saturadas, insaturadas e supersaturadas. Solubilidade: é a quantidade de soluto necessária para formar uma solução saturada em certa quantidade de solvente. Cristalização

11 Fatores que afetam a solubilidade
Interações soluto-solvente Quanto maior a atração entre as moléculas do soluto e do solvente, maior será a solubilidade da substância. “Semelhante dissolve semelhante” Líquidos: miscíveis e imiscíveis

12 Vitamina A: solúvel em gordura
Exemplo: Pela diferença de solubilidade das vitaminas pode-se saber quais devem ser mais ou menos consumidas. Vitamina A: solúvel em gordura Vitamina C: solúvel em água

13 Efeitos da pressão Sg = k p
Quanto maior a pressão exercida sobre um gás, maior vai ser a sua solubilidade. Líquidos e sólidos não são afetados consideravelmente. Lei de Henry: Sg = k p

14 Efeitos de temperatura
O aumento da temperatura de uma solução faz com que os sólidos aumentem a sua solubilidade, já os gases diminuem de solubilidade.

15 Solubilidade de compostos iônicos em água
Solubilidade de gases em água

16 Formas de expressar a concentração
Ex: uma solução de ácido clorídrico que é 36% em massa de HCl contém 36 g de HCl para cada 100 g de solução.

17 Formas de expressar a concentração

18 Propriedades coligativas
Propriedades físicas das soluções que dependem da quantidade (concentração) de partículas que o soluto produz em solução. Abaixamento da pressão de vapor Aumento da temperatura de ebulição Aumento da pressão osmótica Diminuição da temperatura de congelamento

19 Propriedades coligativas
Abaixamento da pressão de vapor (Tonoscopia): Isso ocorre porque as partículas do soluto roubam energia cinética das moléculas do solvente, impedindo que parte destas ganhem o estado de vapor. As partículas dispersas constituem uma barreira que dificulta a movimentação das moléculas do solvente do líquido para a fase gasosa. Portanto: [soluto] = Pressão de vapor

20 Lei de Raoult A pressão parcial (pa) exercida pelo vapor do solvente na solução é igual ao produto da fração em quantidade de matéria (xa), vezes a pressão de vapor do solvente puro (P°a). pa = xa.P°a

21 Exemplo da lei de Raoult
A pressão de vapor da água é 17,5 torr a 20°C. Adiciona-se glicose à água de tal forma que a solução tenha xH20 = 0,800 e xglicose = 0,200. De acordo com a equação, a pressão de vapor sobre a solução será 80% daquela da água pura. pH20 = (0,800)(17,5 torr) = 14 torr 1 torr = Pa Em outras palavras, a presença do soluto não- volátil abaixa a pressão de vapor do solvente

22 Aplicação da lei de Raoult
A glicerina (C3H803) é um não-eletrólito não- volátil com densidade de 1,26 g/mL a 25°C de uma solução preparada pela adição de 50 mL de glicerina a 500 mL de água. A pressão de vapor da água pura a 25°C é 23,8 torr.

23 Propriedades coligativas
Elevação do ponto de ebulição (Ebulioscopia): Corresponde ao aumento do ponto de ebulição de um líquido quando acrescenta-se a ele um soluto não-volátil. É como se as partículas do soluto "segurassem" as partículas do solvente, dificultando sua passagem ao estado gasoso. [soluto] = T ebulição

24 Propriedades coligativas
Diminuição do ponto de congelamento (Crioscopia): A adição de um soluto não-volátil diminui a pressão de vapor do líquido. Conseqüentemente, a temperatura de ebulição desse líquido aumenta e a de congelação diminui. [soluto]= temperatura de congelamento Ex: Etilenoglicol na água dos radiadores dos automóveis a fim de abaixar o ponto de congelamento da solução.

25 Diminuição do ponto de congelamento
Exercício: o anticongelante automotivo consiste em etilenoglicol (C2H6O2). Calcule o ponto de congelamento de uma solução a 25% em massa de etilenoglicol em água. Supondo 1000 g de solução, Kc = 1,86°C/mol/kg

26 Propriedades coligativas
Pressão osmótica [soluto] = pressão osmótica πV = nRT Solução hipotônica / Solução hipertônica

27 Soluções x Suspensões x Colóides

28 Colóides Colóide: [do grego kólla, cola + eîdos, forma], que se assemelha à cola; mistura de uma substância dividida em finas partículas insolúveis (chamada fase dispersa), usualmente de dimensões entre 1 nm e 1000 nm, uniformemente dispersas num meio contínuo (chamado meio de dispersante). Ex: Leite, chantilly, manteiga, tinta.

29 Colóides Efeito Tyndall: Desvio da luz por partículas coloidais.
Ex: Sol no horizonte, cor avermelhada, feixe de luz de um automóvel em uma estrada com poeira.

30 Colóides Hidrofílicos: interagem com a água.
Comuns nos organismos vivos, agregados a moléculas grandes (enzimas, anticorpos), permanecem suspensos por terem grupos atômicos polares, que interagem com a água. Hidrofóbicos: não interagem com a água. Podem permanecer em solução pela adsorção de partículas carregadas em suas superfícies.

31 Colóides Algumas aplicações tecnológicas

32 Referências Bibliográficas
Química: A Ciência Central 9ª edição Brown, LeMay,Bursten itulo3/modulo6