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Soluções Conceitos I. misturas homogêneas monofásicas. II. as partículas não se sedimentam de nenhum modo. III. dissolução: o soluto se dissolve no solvente ou o solvente dissolve o soluto. IV. regra geral de solubilidade: substância polar é solúvel em substãncia polar e, substância apolar é solúvel em substância apolar (semelhante dissolve semelhante). V. Solubilidade de substâncias inorgânicas em água: V.I - os ácidos (polares) são em geral solúveis. V.II - as bases são em geral insolúveis (exceto os hidróxidos de metais alcalinos e de amônio). V.III - Óxidos não-metálicos dissolvem reagindo com água, enquanto óxidos metálicos são insolúveis. VI. Em soluções, o soluto só pode ser separado do solvente por processos físicos, com mudanças de estado. VII. Em geral, temos que: VII.I Para uma solução do tipo líquido-sólido ou líquido-gás, o solvente (em maior quantidade) é sempre o líquido e o soluto (em menor quantidade) é o sólido ou o gás. VII.II para uma solução do tipo líquido-líquido, sólido-sólido ou gás-gás, o solvente é a substância que se encontra em maior quantidade e o soluto, é a substância que se encontra em menor quantidade. Solubilidade ou coeficiente de solubilidade É a quantidade máxima de um soluto capaz de se dissolver totalmente numa quantidade padrão de solvente, em determinada temperatura. Observação: 1) a temperatura interfere na capacidade de dissolução de um soluto em determinado soluto, aumentando o grau de solubilidade (exceto em soluções com solutos gasosos) Temperatura ( C) Solubilidade ° (gramas/100g de água) 0 30 70 100 179,2 219,5 320,5 487.2 Solubilidade da Sacarose C H O ,em g de sacarose por 100g de água.12 22 11 (dissolução endotérmica) Pela tabela, se tivermos 100g de água a 70 C, conseguimos dissolver no máximo 320,5g de sacarose. - se adicionarmos 350g de sacarose a 100g de água a 70 C, irão se dissolver, somente, 320,5g de sacarose (formando uma solução saturada) e a diferença 29,5g de sacarose irá se depositar no fundo do recipiente (sem dissolver). É o que chamamos de precipitado ou corpo de fundo. - Da mesma forma, se tivermos uma solução com 320,5g de sacarose em 100g de água a 70 C e resfriarmos essa solução para 30 C teremos a deposição da diferença 101 g de sacaros no fundo do recipiente, pois, a 30 C, a quantidade máxima de sacarose que se dissolve em 100g de água a 30 C é 219,5g. ° ° ° ° ° ° Em função do ponto de saturação (proporção soluto/solvente) I. Insaturada: contêm menos soluto que o estabelecido pelo coeficiente de solubilidade (solução rasa) II. Saturada: atinge-se o coeficiente de solubilidade (sistema monofásico) ou apresenta corpo de fundo após atingir o coeficiente de solubilidade (sistema bifásico). - diluída: baixa relação soluto/solvente. - concentrada: alta relação soluto/solvente. Ou seja, a quantidade de soluto é bem próxima ao coeficiente de solubilidade. II. Super saturada: ultrapassa o coeficiente de solubilidade, mas não apresenta corpo de fundo (só existindo em condições especiais); A mínima pertubação do sistema faz com que o excesso de soluto sofra cristalização (saturada com corpo de fundo). O coeficiente de solubilidade de um gás (Lei de Henry) C = k. Pressãosolub. (k representa a constante de proporcionalidade) Observação: 1) a pressão influencia de modo significativo na solubilidade de solutos gasosos. 2) a solubilidade de gás em líquido aumenta com a elevação da pressão e diminui com a elevação da temperatura (dissolução exotérmica). 3) O aquecimento da água do mar diminui a solubilidade do oxigênio dissolvido na água. Na carbonação de um refrigerante, devemos ter alta pressão e baixa temperatura. Dissolução endotérmica e exotérmica I. se a dissolução do soluto absorver energia (endotérmica), o aumento da temperatura aumentará o coeficiente de solubilidade. II. se a dissolução do soluto liberar energia (exotérmica), o aumento da temperatura diminuirá o coeficiente de solubilidade. (solutos gasosos) Concentração Comum a concentração indica quantas gramas de soluto existe em cada litro de solução. C = msoluto Vsolução Unidade: gramas por litro (g/L) Concentração Molar ou Molaridade a concentração indica quantos mols de soluto existe em cada litro de solução. M = n quantidade de mols do soluto Vsolução Unidade: mols por litro (mol/L) como n quantidade de mols = massa massa molar ⇒ M = m .Vsolução soluto mmolar Dissolução endotérmica (solutos não gasosos) Curvas de solubilidade: Temperatura ( C)° S ol ub ili da de (g ra m as /1 00 g de á gu a) Supersaturada ou saturada com corpo de fundo. Insaturadas ⇒ Saturadas O volume e a concentração são grandezas inversamente proporcionais Em relação as expressões de concentração: C = M . Massa molar do solutoolaridade (ou concentração em quantidade de matéria) ✔ ✔ Concentração em ppm solução extremamente diluída x ppm = x 10 g de soluto 6 g de solução = x mg de soluto kg de solução = x g de soluto g de solução .10 -6 1m = 1000L 1cm = 10 L = 1mL1dm = 1L 3 3 -3
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