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SOLUÇÕES- PARTE II PROFª. ROBERTA BRANCO OBJETIVOS Conceituar solução, soluto e solvente; Definir coeficiente de solubilidade; Relacionar coeficiente de solubilidade à temperatura; Analisar e interpretar dados experimentais de valores de coeficiente de solubilidade correlacionados à temperatura; Identificar os três tipos de soluções através de gráficos que estão relacionados com o coeficiente de solubilidade e a temperatura. TÓPICOS O que são soluções; Características da soluções; Tipos de soluções; Solubilidade e Curvas de solubilidade O que são soluções? São misturas homogêneas de duas ou mais substâncias. Solução Soluto Solvente Menor quantidade (disperso) Maior quantidade (dispersante) Substância que efetua a dissolução TIPOS DE SOLUÇÕES Quanto a sua propriedade física Solução sólida Solução líquida Solução gasosa TIPOS DE SOLUÇÕES Quanto à natureza do soluto Soluções iônicas – Eletrolíticas O soluto é um composto iônico. Observe: solução aquosa de sal de cozinha. solução aquosa de ácido clorídrico. Soluções moleculares – Não-eletrolíticas O soluto é um composto molecular. Observe: solução aquosa de açúcar. Lembre-se: O sal de cozinha (NaCl) é um composto iônico. Os ácidos são compostos moleculares, que em água, originam uma solução eletrolítica. Solução saturada – contém a máxima quantidade de soluto possível que pode ser dissolvida. Solução insaturada – possui menos soluto do que se pode dissolver. Solução supersaturada – contém mais soluto do que o solvente presente pode dissolver. Coeficiente de Solubilidade – CS Quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida numa dada quantidade de solvente a uma dada temperatura. TIPOS DE SOLUÇÕES Quanto à quantidade de soluto presente Diluída Pouco soluto Concentrada Mais soluto Saturada Máximo de soluto possível de dissolver. Supersaturada Excesso de soluto dissolvido. Para obtê-la pode-se aquecer a solução saturada com precipitado para que o mesmo seja dissolvido. Adição de mais soluto à mesma quantidade de solvente. A solução supersaturada é instável, isso ocorre por que a redução da temperatura desta solução forma novamente a solução saturada com precipitado (corpo de fundo) que a originou. ↓T 1L de água a 70°C 1L de água a 70°C 200 g de KNO3 Saturada com precipitado (corpo de fundo) Insaturada Coeficiente de solubilidade (Cs) do KNO3 = 140g de KNO3 / 100g de H2O (70°C) 1400 g de KNO3 1600 g de KNO3 Precipitado 200g de KNO3 Solução saturada 1400g de KNO3 dissolvidos em 1L de água Exemplo 1: Saturada Exemplo 2: Saturada Insaturada 1L de água a 0°C 1L de água a 0°C 200 g de NaCl 357 g de NaCl 1L de água a 0°C 400 g de NaCl Saturada com precipitado (corpo de fundo) 1L de água a 0°C 400 g de NaCl 1L de água a 25°C A concentração na solução final está acima do CS do NaCl a 0°C CS do NaCl a 0°C = 35,7 g / 100g de H2O CS do NaCl a 25°C = 42,0 g / 100g de H2O CURVAS DE SOLUBILIDADE Solução saturada KBr 50 Cs (g/100g de H2O) Temperatura (°C) 90 70 Solução insaturada (estável) Solução supersaturada (instável) ou saturada com precipitado (estável) CURVAS DE SOLUBILIDADE A temperatura e a pressão têm influência na solubilidade de um sólido e de um gás em um líquido. CURVAS DE SOLUBILIDADE Quando a solubilidade aumenta com o aumento da temperatura, teremos uma solubilidade endotérmica. Quando a solubilidade diminui com o aumento da temperatura, teremos uma solubilidade exotérmica. CURVAS DE SOLUBILIDADE Algumas solubilidades têm irregularidades, apresentando pontos de inflexão. CURVAS DE SOLUBILIDADE EXERCÍCIOS 01) Um determinado sal tem coeficiente de solubilidade igual a 34g/100g de água, a 20ºC. Tendo-se 450g de água a 20ºC, a quantidade, em gramas, desse sal, que permite preparar uma solução saturada, é de: a) 484g. b) 450g. c) 340g. d) 216g. e) 153g. EXERCÍCIOS 02) Após a evaporação de toda a água de 25g de uma solução saturada (sem corpo de fundo) da substância X, pesou-se o resíduo sólido, obtendo- se 5g. Se, na mesma temperatura do experimento anterior, adicionarmos 80g da substância X em 300g de água, teremos uma solução: a) insaturada. b) saturada sem corpo de fundo. c) saturada com 5g de corpo de fundo. d) saturada com 20g de corpo de fundo. e) supersaturada. EXERCÍCIOS 03) A solubilidade do ácido bórico (H3BO3), a 20°C, é de 5g em 100 g de água. Adicionando-se 200g de H3BO3 em 1,00 kg de água, a 20°C, quantos gramas de ácido restam na fase sólida? a) 50g. b) 75g. c) 100g. d) 150g. e) 175g. EXERCÍCIOS 04) Adicionando-se separadamente, 40g de cada um dos sais em 100g de água. À temperatura de 40°C, quais sais estão totalmente dissolvidos em água? a) KNO3 e NaNO3. b) NaCl e NaNO3. c) KCl e KNO3. d) Ce2(SO4)3 e KCl. e) NaCl e Ce2(SO4)3. EXERCÍCIOS 06) A solubilidade do oxalato de cálcio a 20°C é de 33,0g por 100g de água. Qual a massa, em gramas, de CaC2O4 depositada no fundo do recipiente quando 100g de CaC2O4(s) são adicionados em 200g de água a 20°C? R: 34g de corpo de fundo EXERCÍCIOS 07) Admita que a solubilidade de um sal aumenta linearmente com a temperatura a 40ºC; 70,0g desse sal originam 420,0g de uma solução aquosa saturada. Elevando-se a temperatura dessa solução a 80ºC, a saturação da solução é mantida adicionando-se a 70,0g do sal. Quantos gramas desse sal são dissolvidos em 50g de água a 60ºC? a) 15,0g; b) 45,0g; c) 40,0g; d) 20,0g; e) 30,0g. 40°C ----- 70 g de sal ----- 350 g de agua ---- 420 g de solução 80ºC ----- 140 g de sal ---- 350 g de agua ----- 490 g de solução Se em 40°C dissolve 70 g e em 80°C dissolve 140g, em 60°C será a média das outras duas(40°C e 80°C) (70+140)/2 = 105 g de sal 105 g sal ------ 350g de agua x g de sal ----- 50 g de agua x = 105 x 50 / 350 x = 15 g MECANISMO DA DISSOLUÇÃO Exemplo 1. Caso da água (H2O), do álcool comum (C2H5OH) e da gasolina (C8H18) MECANISMO DA DISSOLUÇÃO Exemplo 2. Dissolução do sal comum em água