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QUÍMICA UEZO SOLUÇÕES: CONCENTRAÇÃO E DILUIÇÃO PROFESSOR ANDERSON FRANZEN SOLUÇÕES x CONCENTRAÇÃO • o teor alcoólico do vinho é 12%; • não devemos dirigir um automóvel quando houver, em nossa corrente sangüínea, mais de 0,2 g de álcool por litro de sangue; • o teor normal de glicose, em nosso sangue, situa-se entre 75 e 110 mg/dL (valores acima dessa faixa indicam tendência à diabete); • o teor normal de cálcio no sangue situa-se entre 8,5 e 10,5 mg/dL; • o ar contém 0,94% de argônio em volume; TIPOS DE SOLUÇÕES CONCENTRAÇÃO DEFINIÇÃO • concentração de uma solução é a relação estabelecida entre a quantidade do soluto e a quantidade do solvente (ou da solução). • Quantidades podem ser dadas em massa (g, kg, etc.); em volume (cm3, m3, L, mL,etc.) ou em mols. UNIDADES DE MEDIDAS E CONVERSÃO CONVERTENDO • CONVERTA A) 100 mL em L B) 0,25L em mL C) 20 mL e uL D) 300 uL em mL E) 0,02mL em uL UNIDADE DE MASSA ATÔMICA CONCEITO DE MOL e MASSA MOLAR • Do Latim Pilha muito grande MASSA MOLAR • PARA CALCULAR A MASSA MOLAR PRECISAMOS DAS MASSAS ATÔMICAS DOS ÁTOMOS • H2O H =1 E O=16 MASSA MOLAR DA ÁGUA = 18 H = MASSA ATÔMICA (1) X ATOMICIDADE (2) = 02 O = MASSA ATÔMICA (16) X ATOMICIDADE (1) = 16 A. C6H12O6 B. NiSO4 C. Ca(NO3)2 D. Na3PO4 E. Al2(SO4)3 CALCULANDO O Nº DE MOLS • nº de mols = massa/massa molar • Calcule p nº de mols que se encerram em 22g de Cloreto de Sódio (NaCl). Passo 1: pesquisar as massas atômicas de Na e Cl. Passo 2: calcular a massa molar usando a atomicidade Passo 3: aplicar a fórmula 𝑛 = Τ𝑚 𝑚𝑜𝑙 FAZENDO • CALCULE A QUANTIDADE DE MATÉRIA (nº de mols) DE GLICOSE (C6H12O6) EM 5,380G DE GLICOSE. CONCENTRAÇÃO COMUM OU CONCENTRAÇÃO (C) • Concentração é a quantidade, em gramas, de soluto existente em 1 litro de solução. Escreva a fórmula da Concentração (C) Como se prepara uma solução de concentração definida? ROTULAGEM NÃO CONFUDA FAZENDO • Calcule a concentração, em g/L, de uma solução de nitrato de potássio, sabendo que ela encerra 60 g do sal em 300 cm3 de solução. Título ou fração em massa ( T) • Imagine uma solução formada por 10 g de cloreto de sódio e 90 g de água. A massa total será: 10 g + 90 g = 100 g de solução. Assim, podemos dizer que: EQUAÇÃO DO TÍTULO TÍTULO PERCENTUAL • QUANTO TEM DE CLORETO DE SÓDIO E DE ÁGUA NO SORO FISIOLÓGICO? FAZENDO Soro glicosado tem 0,9% de NaCl e 1% de glicose . Qual a massa em gramas para fazer 100g de solução. FAZENDO • Uma solução contém 8 g de cloreto de sódio e 42 g de água. Qual é o título em massa da solução? E seu título percentual? FAZENDO • A análise de um vinho revelou que ele contém 18 mL de álcool em cada copo de 120 mL. Qual é o título em volume desse vinho? TÍTULO EM VOLUME • As definições são idênticas às anteriores, apenas trocando-se as palavras massa por volume. • Isso acontece, por exemplo, em soluções líquido-líquido (dizemos, por exemplo, álcool a 96% quando nos referimos a uma mistura com 96% de álcool e 4% de água em volume) • Em soluções gás-gás(dizemos, por exemplo, no ar há 21% de oxigênio, 78% de nitrogênio e 1% de argônio em volume). Concentração em mols por litro ou molaridade (M) • Concentração em mols por litro ou molaridade (M) da solução é a quantidade, em mols, do soluto existente em 1 litro de solução. MOLARIDADE FAZENDO • Qual é a molaridade de uma solução de iodeto de sódio que encerra 45 g do sal em 400 mL de solução? (Massas atômicas: Na % 23; I % 127) FAZENDO • Calcule a massa de hidróxido de sódio necessária para preparar meio litro de solução 0,2 molar (massas atômicas: H % 1; O % 16; Na % 23) Relação entre a concentração comum e a molaridade • A concentração de uma solução é igual à sua molaridade multiplicada pela massa molar do soluto. • Qual é a molaridade de uma solução de ácido clorídrico que apresenta concentração igual a 146 g/L? (Massas atômicas: H % 1; Cl % 35,5) • Uma solução de cloreto de sódio é 0,2 molar. Qual é sua concentração em gramas por litro? (Massas atômicas: Na % 23; Cl % 35,5) REGRAS DE SOLUBILIDADE RELAÇÃO ENTRE O TÍTULO E A DENSIDADE • Uma solução encerra 15 g de carbonato de sódio em 135 g de água e tem densidade igual a 1,1 g/mL. Calcule: a) o título em massa da solução; b) a concentração da solução em g/L. Partes por milhão (ppm) • usada para soluções extremamente diluídas, isto é, que apresentam uma quantidade de soluto muito pequena dissolvida em uma quantidade muito grande de solvente (ou de solução). PPM • Por exemplo, sabemos que a qualidade do ar atmosférico se torna inadequada quando há mais de 0,000015 g de monóxido de carbono (CO) por grama de ar. Para evitar o uso de valores tão pequenos quanto 0,000015 (ou seja, 15 . 10-6), pode-se estabelecer a seguinte relação: Dizemos então que há 15 partes de CO em 1 milhão de partes do ar ou, abreviadamente, 15 ppm de CO no ar UNIDADES ppm (m/m); massa e volume (m/V ) ou volume e volume (V/V ) DILUIÇÃO DAS SOLUÇÕES • Diluir uma solução significa adicionar a ela uma porção do próprio solvente puro. • Que volume de água se deve adicionar a 250 mL de solução com 2 mol/L de hidróxido de sódio, a fim de obter uma solução final com molaridade igual a 0,5 mol/L? FAZENDO • Para preparar NH3 (aq) 6,0 M, pode-se medir 120 mL de NH3 (aq) 15 M e: A. acrescentar 100 mL de água. B. acrescentar 250 mL de água. C. acrescentar 400 mL de água D. diluir a 200 mL com água. E. diluir a 300 mL com água. DILUIÇÃO POR FATOR Uma diluição deve significar o volume de concentrado no volume total da solução final. O menor número corresponde ao número de partes da substância que está sendo diluída; o maior número refere-se ao número total de partes da solução final. Considere as seguintes frases: • Faça uma diluição 1 para 10 de soro em salina. • Faça uma diluição 1 em 10 de soro em salina. • Faça uma diluição 1/10 de soro com salina. • Faça uma diluição 1:10 de soro usando salina. • Faça uma diluição de 1 parte de soro e 9 partes de salina. Todas as frases significam exatamente a mesma coisa! FATOR DE DILUIÇÃO • Diluição refere-se ao processo de preparar uma solução de menor concentração a partir de concentrações mais altas. • O volume da solução de interesse é combinado com o volume de solvente adequado, alcançando a concentração que se deseja. • O fator de diluição é o número total de volumes em que o seu material será dissolvido. Solução salina 10x Preciso fazer 300 ml Fator de diluição = 10x 300 10 = 30 270 ml de água destilada + 30 ml da solução salina Preciso fazer 500 ml Fator de diluição = 10x 500 10 = 50 450 ml de água destilada + 50 ml da solução salina Preciso fazer 1000 ml (1L) Fator de diluição = 10x 1000 10 = 100 900 ml de água destilada + 100 ml da solução salina Cálculo do fator de dilução e da concentração 5mg/ml 1mL de Amostra 4ml de água Passo 1 calcular o volume final Passo 2 usar a fórmula f=Vf/Vi Passo 3 usar a fórmula f=Ci/Cf