Aula sobre a Teoria do Catalkaliko formi

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Química Analítica Qualitativa
Ementa:
Análise qualitativa
Aparelhos e operações
Equilíbrio químico em soluções aquosa
Ácido-base
Solubilidade ou precipitação
Complexação
Óxirredução
Análise por via seca
Análise de cátions e ânions
Datas prováveis das avaliações: 07/11 e 02/01
Prova final: 16/01/2017
Referências
Skoog, D. A. Fundamentos de Química Analítica
Harris, D. C. Análise Química Quantitativa
Fatbello, O. Introdução aos conceitos e cálculos em Química Analítica
Química Analítica Qualitativa
Ementa:
Análise qualitativa
Aparelhos e operações
Equilíbrio químico em soluções aquosa
Ácido-base
Solubilidade ou precipitação
Complexação
Óxirredução
Análise por via seca
Análise de cátions e ânions
Datas prováveis das avaliações: 26/10, 21/11, 14/12 e 02/01
Prova final: 11/01/2017
Referências
Skoog, D. A. Fundamentos de Química Analítica
Harris, D. C. Análise Química Quantitativa
Fatbello, O. Introdução aos conceitos e cálculos em Química Analítica
Soluções
Profa. Luana Novaes Santos
Universidade Estadual de Santa Cruz – UESC
Soluções
Soluções são misturas homogêneas (sempre monofásicas).
Podem conter 2 ou mais componentes
Meio dispersante – solvente
 Material disperso – soluto
Podem se apresentar com diferentes ´aspectos´ - sólido, líquido ou gasoso
Soluções
Exemplos de soluções
solução aquosa (água) de cloreto de sódio
solução alcoólica (etanol / álcool etílico) de iodo.
Qualquer mistura de gases (ar limpo)
Ligas metálicas (aço, bronze, latão)
CLASSIFICAÇÃO DAS DISPERSÕES (QUANTO AO TAMANHO DAS PARTÍCULAS DO DISPERSO)
Solução verdadeira: menor que 1nm
“Solução” coloidal: 1 a 100 nm
Suspensão: maior que 100 nm
OBS: 1nm=10-9 m nm=nanometro
		 1 A= 10-10 m A=angstron
CARACTERÍSTICAS DAS DISPERSÕES
	Características	Solução verdadeira	Solução coloidal	Solução grosseira
	Homogeneidade da solução	Homogênea	Heterogênea	Heterogênea
	Visibilidade do disperso	Não visível em nenhum aparelho	Visível em ultramicroscópio	Visível em microscópio comum
	Sedimentação do disperso	Não sedimenta	Sedimenta apenas por meio de ultracentrífuga	Sedimenta espontaneamente ou por meio de centífuga comum
	Retenção do disperso em filtros	Não é retido por nenhum tipo de filtro	É retido somente por ultrafiltros	É retido por filtros comuns
	 Expressam a relação 
As formas de expressão das concentrações incluem:
 - as que não utilizam volume de solução
 - as que utilizam volume de solução
Concentração das soluções
Concentrações que não envolvem volume de solução
Qde. de soluto / Qde. de solução ou solvente
Fração em massa ou título
Fração em mols ou 
Fração em quantidade de matéria
Conc. mol/kg
(É a “antiga” concentração molal ou molalidade)
% em massa ou %(m/m) =  x 100 
É importante mencionar que, além da % (m/m)
 ou % em massa [a massa, em gramas, do soluto
 em 100 g de solução], outras porcentagens ou
 frações são possíveis, como:
 % (m/v): massa, em gramas, de soluto em 100
 mL de solução
 % em mol ou % molar do soluto: Xsoluto x 100
 - raciocínio idêntico se aplica a % em mol do solvente -
 
 % em volume ou % (v/v): Vsoluto/Vsolução x 100 
 Concentrações que não envolvem volume de solução
Qde. de soluto / Qde. de solução
Conc. g/L
 Concentração em quantidade de matéria / L ou conc. mol / L
 É a “antiga” concentração molar
 ou molaridade
Concentrações que envolvem volume de solução
Exemplos
Qual a concentração em mol/L de uma solução composta por 1,5 g de KMnO4 em 150 mL de água?
Qual a massa necessária para preparar 250 mL uma solução de Na2SO4 na concentração 0,1 mol/L? 
Partes por milhão - ppm
Usada para soluções diluídas
C = massa do soluto (g) / massa do solvente (g) x 106
 Para soluções aquosas diluídas, densidade = 1,0 g/mL, então 1 ppm = 1,0 mg/L
Então: ppm = massa do soluto (mg) / volume da solução (L)
 Exemplos: calcule a concentração em ppm de Cu2+ quando 5,0 mg de CuSO4 são dissolvidos em 0,2 L de água.
Coeficiente de Solubilidade - CS
 Em geral é considerada como sendo a massa em gramas possível de ser solubilizada em 100 g de água, em uma dada Temperatura e pressão.
Obs. Quando a temperatura / pressão não são indicadas, considera-se a temperatura de 25°C e pressão de 1 atm.
1L de água a 25°C
1L de água a 25°C
1L de água a 25°C
420 g de NaCl
SOLUÇÕES Misturas Homogêneas
CS do NaCl a 25°C = 42,0 g / 100g de H2O
200 g de NaCl
500 g de NaCl
 Saturada 
Saturada com corpo de fundo
 insaturada 
CURVAS DE SOLUBILIDADE
CS (g/100g de água)
Comportamento normal
Comportamento anormal
CS1
T1
T°C
 Soluções
Curvas com ponto(s) de 
 inflexão referem-se a
 solutos ´hidratados´. Na
 temperatura da inflexão
 ocorre um decréscimo
 (total ou parcial) do
 número de moléculas de
 hidratação na fórmula
 do composto.
Curva ascendente –
 dissolução endotérmica
Curva descendente –
 dissolução exotérmica
Curvas de Solubilidade
Exemplo - CS
Indique qual a massa aproximada de KNO3 possível de ser adicionada em 100 mL de água sem que ocorra depósito de sólido. 
 foram adicionados 50 g de K2Cr2O7 em 100 mL de água a 30 c. Classifique essa solução como insaturada, saturada, ou saturada com corpo de fundo. E se a solução é aquecida a 70 c?
 Soluções
Pontos A, B e C indicam soluções insaturadas
Qualquer ponto sobre a curva indica solução saturada
O ponto D representa solução super-saturada
Explique a proposta do gráfico, de se sair de A e se chegar em D
Curva de Solubilidade
Insaturação
Supersaturação
O processo de dissolução
(sólidos se dissolvendo em líquidos)
Solução de sacarose conduz corrente elétrica?
23
Eletrólitos fortes e eletrólitos fracos
Calor de dissolução
Calor de dissolução
∆Hsol = ∆Hretículo + ∆Hhidratação 
O processo de dissolução
(líquidos se dissolvendo em líquidos)
Água + alcool = miscível
Octano + tetracloreto de carbono = miscível
Octano + água = imiscível
O processo de dissolução
Líquidos dissolvendo em líquidos:
Fatores que afetam a solubilidade de um gás: Pressão e temperatura
Dissolvendo gases em líquidos: lei de Henry
Lei de Henry
Efeito da temperatura na solubilidade
Para um gás, a solubilidade diminui com o aumento da temperatura
V1 – volume da solução inicial V2 – volume da solução final
m1 – massa da solução inicial m2 – massa da solução final
 V2 = V1 + Vsolv. adicionado
Diluição de soluções
Diluição de Soluções
Tem-se:	C1 = msoluto /V1  msoluto = C1 V1
		C2 = msoluto /V2  msoluto = C2 V2
Como msoluto é mantida durante a diluição, logo:
		 
De forma similar podemos obter:
		 	M: conc. mol/L
													 : fração em massa
C1 V1 = C2 V2
M1 V1 = M2 V2
1 m1 =  2 m2
Exemplos
100 ml de uma solução de NaCl 0,25 mol/L foi diluída até um volume final de 250 mL. Qual a concentração final?
Qual o volume de solvente deve ser adicionado a 150 mL de uma solução de KI 0,5 mol/L para que resulte em uma concentração de 0,1 mol/L?
 Podemos ter:
- mistura de soluções com solutos iguais
- mistura de soluções com solutos diferentes e que não reagem entre si
- mistura de soluções com solutos diferentes e que reagem entre si 
		
Mistura de soluções
 Soluções
Mistura de Soluções c/ Solutos Iguais
 			1: solução inicial
			2: sol. a ser misturada a 1, de mesmo soluto
			3: solução resultante da mistura 1 + 2
		Como nsoluto(3) = nsoluto(1) + nsoluto(2), logo:
			
		De forma similar obtemos:
C3V3 = C1V1 + C2V2
M3V3 = M1V1 + M2V2
3m3 = 1m1 + 2m2Soluções
Mistura de Soluções c/ Solutos Iguais
 		 É importante observar que, o valor da
	 	concentração da solução final representa
		uma média ponderada das concentrações
		das soluções misturadas.
		 Ademais, a concentração da solução
		resultante é, também, intermediária em
		relação aos valores das concentrações das
		soluções misturadas.
 Soluções
Mistura de Soluções - c/ Solutos
 Diferentes que Não Reagem Entre Si
	 	Quando os solutos não reagem entre si,
		cada um deles acaba passando por um
		processo de diluição com a mistura das
		soluções.
		Considere o exemplo que é apresentado
		 no próximo slide, para ilustração! 
 Soluções
Mistura de Soluções - c/ Solutos
 Diferentes que Não Reagem Entre Si
	 Exemplo:
 Sol. 1 – 100 mL, c/ 5 g de NaCl – C1 = 50 g/L
 Sol. 2 – 100 mL, c/ 50 g de KCl – C2 = 50 g/L
 Com a mistura, tem-se 5 g de NaCl em 200 mL
 do meio  Conc. para tal soluto na solução final
 é 25 g/L (< que C1; o NaCl sofreu uma diluição).
 O mesmo é observado para o KCl!
 Soluções
Mistura de Soluções - c/ Solutos
 Diferentes que Reagem Entre Si
	 Neste caso trata-se de um problema de
 Cálculo 
 Estequiométrico
 .
 .
 .
exemplo
20 mL de uma solução de ácido clorídrico 0,25 mol/L foram misturados com 10 mL de solução de hidróxido de sódio 0,10 mol/L. Calcule o pH da solução resultante.
solvente
ou
solução
de
Qde
soluto
de
Qde
/
solução
soluto
m
m
/
=
t
solução
soluto
soluto
/
n
n
X
=
1
=
å
i
i
X
solvente
soluto
l
m
n
M
/
=
solução
solvente
solvente
/
n
n
X
=
solução
soluto
/
V
m
C
=
solução
soluto
V
n
M
/
=