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Estudo das Soluções Na natureza, raramente encontramos uma substância pura. O mundo que nos rodeia é constituído por sistemas formados por mais de uma substância. As misturas. As misturas podem ser homogêneas ou heterogêneas. Soluções São misturas homogêneas que apresentam uniformidade em suas propriedades. Seus componentes são denominados solvente e soluto. Solvente: é o componente presente em maior quantidade na solução. Soluto: é o componente que se apresenta em menor quantidade e encontra-se dissolvido no solvente. As soluções constituem uma forma de dispersão. As dispersões são sistemas em que o soluto está espalhado por toda a mistura. Conforme o tamanho das partículas dispersas, teremos os três tipos de dispersões. Classificação das soluções Soluções Insaturadas: Quando o coeficiente de solubilidade ainda não foi atingido. O solvente tem condições de dissolver mais soluto; Soluções saturadas: O produto de solubilidade foi atingido. Com uma pequena quantidade a mais do soluto ocorre a precipitação deste excesso; Soluções supersaturadas: Quando o produto de solubilidade é extrapolado, e existe a formação de corpo de fundo. Quando esta solução é submetida ao aquecimento este corpo de fundo torna-se solúvel, formando, desta forma, uma solução supersaturada. Coeficiente de solubilidade (Cs) e Curvas de Solubilidade O coeficiente de solubilidade indica a quantidade de soluto que pode ser dissolvida no solvente numa dada temperatura. •CS do NaCl a 0°C = 35,7 g/100g de H2O 357,0 g/L • CS do NaCl a 25°C = 37,0 g/100g de H2O 370,0 g/L •50,0 g de NaCl 357,0 g de NaCl 400,0 g de NaCl insaturada saturada 1L de água a 0°C 1L de água a 0°C 1L de água a 0°C Saturada com corpo de fundo Curvas de Solubilidade São gráficos que representam o comportamento da solubilidade de um composto em relação a variação de temperatura. Curvas de solubilidade de alguns compostos inorgânicos 1. Qual dos sais representados no gráfico tem a solubilidade diminuída com o aumento da temperatura? Resposta: O sulfato de cério 2. Quantos gramas de NH4Cl estão dissolvidos em 90°C? Resfriando a solução de NH4Cl para 70 °C, qual a massa do sal que precipitará? Resposta: 70 g dissolvidos; Precipitará 20 g. 01. (Acafe 2012) Um técnico preparou 110 g de uma solução saturada de nitrato de potássio (KNO3, dissolvido em água) em um béquer a uma temperatura de 60 °C. Depois deixou a solução esfriar até uma temperatura de 40 °C verificando a presença de um precipitado. A massa aproximada desse precipitado é: a) 20 g b) 50 g c) 60 g d) 100 g e) 200 Dissolução do NaCl em água Solvatação Concentração das soluções Existem várias maneiras de relacionar a quantidade de soluto e de solvente de uma solução. E estas, podem ser expressas de várias formas. As principais formas ou concentração, são: Concentração comum; (g/L) Concentração molar ou molaridade; (mol/L) Concentração comum É a razão entre massa de soluto, em gramas, e o volume da solução, em litros. unidade = g/L m = C ∙ V Exercício resolvido 1) 8 g de sacarose são dissolvidos em água formando 500 mL de solução. Qual a concentração em g/L desta solução? C = 8g/0,5L C = 16,0 g/mol Concentração molar ou molaridade E a razão entre a quantidade de matéria do soluto, em mol, e o volume da solução, em litros. onde: ou n1 = número de mol do soluto m1 = massa da amostra M = molaridade V = volume da solução unidade: (mol/L) MM1 = massa molar 1. No preparo de uma solução alvejante de tinturaria, 521,5g de NaClO ( hipoclorito de sódio ) são dissolvidos em água suficiente para 10,0 L de solução. Qual a concentração, em mol/L, da solução obtida? M = 1065,0 g ÷ 106,5 g mol∙ -1 4,0 L∙ M = 2,5 mol/L 2. Para uma aula prática de Química, um analista precisa preparar 2 litros de solução 0,5 mol/L de AgNO3 (nitrato de prata). Qual a massa do sal que será utilizada? m = ? n = 0,5 mol/L V = 2,o L M = 170 g/mol m = n ∙ M ∙ V m = 0,5 mol/L ∙ 170 g/mol ∙ 2,0 L m = 170 g DILUIÇÃO DE UMA SOLUÇÃO - acréscimo de solvente: Quando há interesse em obter uma solução menos concentrada,ou seja, mais diluída, pode-se acrescentar solvente à solução. Tem-se então, outras fórmulas para encontrar a nova concentração. C1 V∙ 1 = C2 V∙ 2 ou M1 V∙ 1 = C2 V∙ 2 Exercício: Considere 4,0 L de uma solução 0,5 mol/L de NaCl. Que volume de água deve ser adicionado para que sua concentração caia para 0,2 mol/L? onde: C1 = concentração inicial C1 V∙ 1 = C2 V∙ 2 V1 = volume inicial C2 = concentração final 4,0 L 0,5 mol/L = V∙ 2 0,2 mol/L V∙ 2 = volume final V2 = 0,8 L de água Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14
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