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O componente que está presente em menor quantidade é denominado soluto e o que aparece em maior quantidade é denominado solvente + = Soluto Solvente COMPOSIÇÃO DAS SOLUÇÕES COMPOSIÇÃO DAS SOLUÇÕES são totalmente uniformes MISTURA = duas ou mais substâncias Misturas heterogêneasMisturas homogêneas não são totalmente uniformes SOLUÇÕES QUÍMICASSOLUÇÕES QUÍMICAS MISTURASMISTURAS FASES DE AGREGAÇÃO DAS SOLUÇÕES FASES DE AGREGAÇÃO DAS SOLUÇÕES 11 22 33 44 55 66 Moléculas ou íons do soluto separam‐se permanecendo dispersas no solvente Como preparar uma solução: dissolver o soluto em certa quantidade de solvente.Como preparar uma solução: dissolver o soluto em certa quantidade de solvente. CuCl2 + H2O a quantidade de substância (soluto) que se dissolve em determinada quantidade de solvente varia muito de substância para substância. COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE (Cs)COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE (Cs) ? Solubilidade pode ser conceituada como a capacidade de uma substância de se dissolver em outra. ? A temperatura interfere na capacidade de dissolução de um solvente com relação a um certo soluto, desta forma a cada temperatura teremos um determinado valor para a solubilidade. Para se avaliar a solubilidade de um dado soluto, deve‐se estabelecer condições padrão de verificação dessa análise (geralmente é adotado uma quantidade padrão de água de 100 gramas como solvente e uma determinada temperatura). O limite (máximo) da solubilidade de um soluto é definido como COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE (Cs), esse define a quantidade de soluto que se dissolve em 100 gramas de um solvente (água) a uma dada temperatura. ? Esta capacidade, no que diz respeito a dissolução de um sólido em um líquido é limitada, ou seja , existe um máximo de soluto que podemos dissolver em certa quantidade de um solvente. O álcool, por exemplo, possui solubilidade infinita em água, pois água e álcool se misturam em qualquer proporção. Grande parte das substâncias, por sua vez, possui solubilidade limitada, ou são insolúveis. se dissolvem em água. As substâncias orgânicas não se dissolvem em água, com excessão dos sais, ácidos e álcoois. As substâncias orgânicas, porém, se dissolvem em solventes orgânicos, tais como gasolina. se dissolvem em água. As substâncias orgânicas não se dissolvem em água, com excessão dos sais, ácidos e álcoois. As substâncias orgânicas, porém, se dissolvem em solventes orgânicos, tais como gasolina. CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕESCLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES Exemplo: A 20°C o coeficiente de solubilidade do NaCl é igual a 36g/100g de H2O: ‐ A 100g de água, nesta temperatura, são adicionados 30g de NaCl; ‐ Os 30g de sal se dissolvem; ‐ Nesta solução ainda é possível dissolver mais 6g de sal; ‐ Esta solução ainda está insaturada. ‐ A 100g de água, nesta temperatura, são adicionados 36g de NaCl; ‐ Os 36g de sal se dissolvem; ‐ Não há formação de precipitado (ppt); ‐ Está esgotada a capacidade de dissolução do sal nos 100g de água; ‐ Esta solução está saturada. ‐ A 100g de água, nesta temperatura, são adicionados 36,1g de NaCl; ‐ Aquece‐se a solução de tal forma que todo o sal colocado se solubilize; ‐ Resfria‐se lentamente a solução de tal maneira que ela volte ao 20°C, permanecendo, porém, com os 6,1g de sal dissolvidos; ‐ Pelo fato da massa de sal dissolvida ser maior que seu Cs, esta solução se torna instável e a mínima erturbação do sistema faz com que ocorra a formação de ppt. ‐ Esta solução está supersaturada. CONCENTRAÇÃO DAS SOLUÇÕESCONCENTRAÇÃO DAS SOLUÇÕES A quantidade da solução envolvida em um processo pode ser medida em massa e volume. A composição de uma solução é a soma total de todos os ingredientes que a compõem, e a concentração de uma solução são as quantidades relativas destes vários componentes. Para estudo das soluções três aspectos devem ser considerados: CONCEITOS BÁSICOS Concentração: é a massa de soluto existente em um determinado volume ou massa de solução. Massa molar atômica ou peso atômico (A): é a massa de um mol de átomos de um elemento. É dada em g/mol Massa molar molecular ou peso molecular (PM): corresponde a massa de um mol de moléculas de uma substância. Também é dada em g/mol. Mol: é a quantidade de matéria de um sistema na qual o número de entidades desse sistema (átomos) é igual ao número de átomos contidos em 12g do isótopo 12 do carbono (6,02 . 1023 ‐ Número de Avogadro). água ácido sulfúrico CONCEITOS BÁSICOS Número de mol (n): é a quantidade de mols de uma determinada amostra de substância. O número de mol é dado por em que: m = massa de uma amostra de substância (g) PM = peso molecular da substância (g/mol) Equivalente‐grama: é a massa de uma substância capaz de movimentar 1mol de cargas positivas ou negativas durante uma reação química e é dado por em que: K = valência (eq/mol) PM = peso molecular da substância (g/mol) ‐ Elementos ‐ Substâncias (ácido, base, sal, óxido) Eg a) Para o elemento: K = valência da carga do íon do elemento Para o sódio ‐ Na Eg = 23 / 1 = 23g/eq b) Para a substância: O valor de k é interpretado de acordo com o comportamento químico da substância. 1) Ácido: k é igual ao número de hidrogênios ionizáveis (H+). Para o ácido nítrico ‐ HNO3 Eg = 63 / 1 = 63g/eq Para o ácido sulfúrico ‐ H2SO4 Eg = 98 / 2 = 49g/eq 2) Base: k é igual ao número de hidroxilas (OH‐). Para o hidróxido de sódio ‐ NaOH Eg = 40 / 1 = 40g/eq Para o hidróxido de cálcio ‐ Ca(OH)2 Eg = 74 / 2 = 37g/eq 3) Sal: k é igual à valência total do cátion ou do ânion considerado. Para o cloreto de sódio ‐ NaCl Eg = 58,5 / 1 = 58,5g/eq Para o fluoreto de bário ‐ BaF2 Eg = 175 / 2 = 87,5g /eq 4) Óxido: k é a valência do elemento ligado ao oxigênio. Para o óxido de cálcio‐ CaO Eg = 56,1g / 2 = 28,05g /eq Para o óxido de potássio ‐ K2O Eg = 94,2g / 2(1) = 47,1g /eq CONCEITOS BÁSICOS Número de equivalente‐grama (e ou Neq): é a quantidade de equivalente‐grama contida em massa de amostra de uma determinada substância. em que: m = massa de uma amostra de substância (g) Eg = equivalente‐grama (g/eq) CONCEITOS BÁSICOS EXPRESSÕES PARA DEFINIR CONCENTRAÇÕES DAS SOLUÇÕES CONCENTRAÇÃO EM MASSA OU TÍTULO (T) em que: T = título; m1 = massa do soluto ; m2 = massa do solvente ; m = m1 + m2 = massa da solução) . em que: C = concentração (g/L); m1 = massa do soluto (g); V = Volume de solução (L). em que: d = densidade (g/mL); m = massa da solução (g); V = volume da solução (mL). CONCENTRAÇÃO COMUM (C) DENSIDADE (d) CONCENTRAÇÃO MOLAR OU MOLARIDADE (M) CONCENTRAÇÃO NORMAL OU NORMALIDADE (N) EXPRESSÕES PARA DEFINIR CONCENTRAÇÕES DAS SOLUÇÕES em que: M = molaridade(mol/L); n1 = número de mols de soluto (mol); V = volume de solução (L); m1 = massa de soluto (g); PM = peso molecular do soluto (g/mol). em que: N = normalidade(eq/L); e1 = número de equivalente‐gramado soluto (eq); V = volume de solução (L); m1 = massa de soluto (g); Eg = equivalente‐grama do soluto (g/eq). DILUIÇÃO DAS SOLUÇÕESDILUIÇÃO DAS SOLUÇÕES Diluir uma solução significa diminuir a sua concentração. Na diluição de soluções a massa de soluto, inicial e final, é a mesma, somente o volume é maior, logo, a concentração da solução será menor. em que: C = concentração da solução de maior concentração (concentração inicial); V = volume da solução de maior concentração (volume inicial); C`= concentração da solução de menor concentração (concentração final); V`= volume da solução de menor concentração (volume final). As expressões acima, válidas para concentração comum, podem ser deduzidas também para outras formas de expressão de concentração de soluções. Pois uma vez que a massa de soluto é constante, seu número de mols também o é. Assim teremos:
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