Aula 1 - Soluções

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Profª. Aline Soares Freire 
Professor Assistente A - Departamento de Química Analítica - UFRJ
SOLUÇÕES
IQA 121 – Química Analítica
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O QUE É UMA SOLUÇÃO?
Mistura HOMOGÊNEA UMA FASE (não importa quantos componentes!)
 Solução sólida. Exemplo: liga metálica;
 Solução líquida. Exemplos: sal + água, açúcar + água, álcool + água;
 Solução gasosa. Exemplo: ar atmosférico.
Solução X Suspensão
 Azeite + água NÃO É SOLUÇÃO!!
Solução: definições
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SOLUÇÃO OU MISTURA HOMOGÊNEA
Solução: definições
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MISTURA HETEROGÊNEA
Água e Óleo
Gotas de água no óleo
http://fphoto.photoshelter.com/gallery/Miscibility/G00007SoPycEwB5w/C0000AGiG6IN5fGI
Solução: definições
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COMPONENTES DE UMA SOLUÇÃO
SOLUTO: componente presente em menor quantidade
SOLVENTE: componente presente em maior quantidade
 Exemplo: Permanganato de potássio (KMnO4) em água
● Soluto:
● Solvente:
KMnO4
Água
Solução: definições
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Solução: definições
RELAÇÃO SOLUTO X SOLVENTE: TERMOS
Solução CONCENTRADA: MAIOR quantidade
de um soluto em um solvente.
Solução DILUÍDA: MENOR quantidade
de um soluto em um solvente.
Todo soluto possui uma quantidade limite para se 
dissolver em uma determinada quantidade de solvente
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Solução: definições
RELAÇÃO SOLUTO X SOLVENTE: TERMOS
Solução SATURADA: solução que contém a quantidade máxima de soluto
dissolvido em determinada quantidade de solvente.
Solução INSATURADA: solução que contém uma quantidade de soluto
dissolvido inferior à máxima em determinada quantidade de solvente.
Solução SUPERSATURADA: situação “metaestável”, onde a solução contém
uma quantidade de soluto dissolvido superior à máxima em determinada
quantidade de solvente.
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Solução: definições
RELAÇÃO SOLUTO X SOLVENTE: TERMOS
Lábil
Supersaturada
Insaturada
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Solução: definições
INSTÁVEL
ESTÁVEL
T1T2
RESFRIAMENTO
S1
S2
[Soluto]
Temperatura (T)
RELAÇÃO SOLUTO X SOLVENTE: TERMOS
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Solução: definições
RELAÇÃO SOLUTO X SOLVENTE: TERMOS
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Solução: definições
RELAÇÃO SOLUTO X SOLVENTE: TERMOS
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Solução: definições
RELAÇÃO SOLUTO X SOLVENTE: TERMOS
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Solução: definições
RELAÇÃO SOLUTO X SOLVENTE: TERMOS
SOLUBILIDADE de um soluto é a quantidade máxima do mesmo que se dissolve 
em uma determinada quantidade de solvente a uma certa temperatura
A solubilidade é formada com a quantidade de substância necessária para se obter
uma solução saturada.
Todo soluto possui uma quantidade máxima que é dissolvida em diferentes meios
(solventes).
Solubilidade é um termo geral; o solvente não é obrigatoriamente a água!
Uma solução saturada nem sempre é concentrada!!!!!
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Solução: definições
RELAÇÃO SOLUTO X SOLVENTE: TERMOS
Exemplo 1: solubilidade do cloreto de sódio ≈ 35 g . 100 mL -1 sNaCl ≈ 35 g . 100 mL 
-1
Se [NaCl] = 30 g . 100 mL -1
Solução insaturada
Solução concentrada
Exemplo 2: solubilidade do cloreto de prata ≈ 8,9 . 10-5 g . 100 mL -1
sAgCl ≈ 8,9 . 10
-5 g . 100 mL -1
Se [AgCl] = 1,0 . 10-5 g . 100 mL -1
Solução insaturada
Solução diluída
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Solução: definições
CLASSIFICAÇÃO DOS SOLUTOS QUANTO À CONDUTIVIDADE ELÉTRICA
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Solução: definições
CLASSIFICAÇÃO DOS SOLUTOS QUANTO À CONDUTIVIDADE ELÉTRICA
FATOR NÃO-ELETRÓLITO ELETRÓLITO FRACO ELETROLITO FORTE
Partículas de soluto Moléculas Moléculas + Íons Íons
% de 
dissociação/ionização
0% 0% < x < 100% 100%
Exemplos Sacarose Ácidos Fracos: HOAc Sais solúveis: NaCl, KMnO4
Bases Fracas: NH4OH Ácidos Fortes: HCl; HNO3
PARCIALMENTE 
DISSOCIADOS!
TOTALMENTE 
DISSOCIADOS!
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Solução: definições
CLASSIFICAÇÃO DOS SOLUTOS QUANTO À CONDUTIVIDADE ELÉTRICA
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Solução: definições
DISSOLUÇÃO DISSOCIAÇÃO DILUIÇÃOX X
Refere-se a “dissolver”. 
Os exemplos citados no 
slide 18 são de compostos 
SOLÚVEIS e que, 
portanto, se dissolvem.
Refere-se a “dissociar”. Um 
sal, como NaCl, SE DISSOCIA 
(pois é composto por íons, 
Na+ e Cl-), mas moléculas, 
como HCl e HOAc, SE 
IONIZAM (gerando H+ e Cl- e 
H+ e OAc-, respectivamente). 
Refere-se a “diluir”, ou 
seja, ao ato de se 
DIMINUIR a concentração 
de um soluto em 
determinada solução pela 
adição de mais solvente.
MAS PROFESSORA... PRA QUE USAMOS ISSO????
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Solução: definições
DISSOLUÇÃO DISSOCIAÇÃOX
SOLUTO DISSOLUÇÃO X DISSOCIAÇÃO/IONIZAÇÃO
HOAc (ácido acético) Solúvel Parcial Eletrólito fraco
Sacarose (açúcar) Solúvel – Não é eletrólito
NaCl (cloreto de sódio) Solúvel Total Eletrólito forte
AgCl (cloreto de prata) Pouco solúvel Total Eletrólito fraco
?
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Solução: definições
DISSOLUÇÃO
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Solução: definições
Densidade, d =
massa de solução (g)
volume de solução (mL ou cm3)
g mL-1
g cm-3
=
Concentração g L -1 =
massa de soluto (g)
volume de solução (L)
UNIDADES DE CONCENTRAÇÃO
“Falar a mesma coisa em idiomas diferentes”
Densidade da água = 1 g mL-1 = 100g . 100 mL-1
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Solução: definições
Percentual (%)
 p/p = g . 100 g-1
 p/v = g . 100 mL-1
Partes por milhão (ppm)
 p/p = g . 1.000.000 g-1 = mg kg-1 = µg g-1
 p/v = g . 1.000.000 mL-1 = mg L-1 = µg mL-1
1.000.000
µL mL
µg mg
g ton-1
UNIDADES DE CONCENTRAÇÃO
“Falar a mesma coisa em idiomas diferentes”
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Solução: definições
UNIDADES DE CONCENTRAÇÃO
“Falar a mesma coisa em idiomas diferentes”
MOLARIDADE (M) = 
nº de mols
volume de solução (L)
massa (g)
massa molar 
(g mol-1)
nº de mols = 
DILUIÇÃO
Diluição
Solvente
Volume de solução
nº de mols CONSTANTE!
CONCENTRAÇÃO
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Solução: definições
UNIDADES DE CONCENTRAÇÃO
“Falar a mesma coisa em idiomas diferentes”
NORMALIDADE (N) = 
nº de equivalente-grama
volume de solução (L)
massa (g)
nº de equivalente-grama = 
Equivalente-grama 
da substância
Equivalente-grama 
da substância
=
Massa molar da 
substância (g mol-1)
X
 ... ácida: nº de H+ envolvidos na reação;
 ... alcalina: nº de OH- envolvidos na reação;
 ... de precipitação/complexação: carga do metal;
 ... redox: nº de elétrons envolvidos na reação;
X = Se a reação é...
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Solução: definições
EXERCÍCIOS
Exercício 1: Calcular o valor da concentração molar de ácido sulfúrico comercial cuja
densidade é 1,84 g cm-3 e teor igual a 96% (MM = 98 g mol-1).
 d = 1,84 g cm-3 1,84 g 1 cm-3 = 1 mL
m (g) 1000 mL (1L) m = 1840 g 
Em concentração molar, o 
volume é expresso em litros
 ÁCIDO SULFÚRICO: H2SO4
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Solução: definições
Exercício 1: Calcular o valor da concentração molar de ácido sulfúrico comercial cuja densidade é 1,84 g cm-3 e
teor igual a 96% (MM = 98 g mol-1).
 nº de mols =
[H2SO4] = 18,02 mol L
-1
18,02 M
m 
MM 
1766,4
98 [g mol-1]
[g]
= = n = 18,02 mols de H2SO4
Como este nº de mols 
está em 1L de solução...
Mas 1840 g é a massa de 1L de SOLUÇÃO de H2SO4, e não a massa de H2SO4 na solução. 
Logo:
96 g H2SO4 100 g de solução
mH2SO4 (g) 1840 g de solução m = 1766,4 g de H2SO4
Massa de H2SO4 em 1L de solução
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Solução: definições
Exercício 2: Uma solução contém 0,30 mg mL-1 de nitrato de bário. Expressar a
concentração desta solução em (Dados: MM = 261):
 g L-1 mol L-1 % (p/v)  ppm
Nitrato de bário: sal solúvel
Regras de Solubilidade: TODOS OS SAISDE NITRATO E DE SÓDIO SÃO SOLÚVEIS
 Nitrato de bário: Ba(NO3)2
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Solução: definições
Exercício 2: Uma solução contém 0,30 mg mL-1 de nitrato de bário. Expressar a concentração desta solução em
(Dados: MM = 261):
 g L-1 : 0,30 x 10
-3
1 x 10-3 [L]
[g]
C = 0,30 g L-1
mol L-1 :
0,30 x 10-3
261
nº de mols =
m 
MM [g mol-1]
[g]
= = n = 1,15 x 10-6 mols
1,15 x 10-6
1 x 10-3 [L]
[g]
C = 1,15 x 10-3 g L-1M =
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Solução: definições
Exercício 2: Uma solução contém 0,30 mg mL-1 de nitrato de bário. Expressar a concentração desta solução em
(Dados: MM = 261):
% (p/v) :
% (p/v) = 0,030 % (p/v)
g . 100 mL-1 0,30 mg mL-1 30 mg . 100mL-1= 0,030 g . 100mL-1=
 ppm :
300 ppm
mg . L-1 0,30 mg mL-1 300 μg . mL-1=
μg . mL-1 300 mg . L-1
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Solução: definições
Exercício 3: A partir do exercício anterior, qual é a concentração molar de Ba2+ e NO3
-?
Ba(NO3)2 Ba
2+ 2 NO3
-+
1,15 x 10-3 M 1,15 x 10-3 M 2,30 x 10-3 M
Sal SOLÚVEL
Todo a quantidade do sal irá se dissolver e gerar seus 
respectivas proporções dadas pela estequiometria 
 [Ba2+] = 1,15 x 10-3 M
 [NO3-] = 2,30 x 10-3 M
[Ba2+] = [Ba(NO3)2], pois a proporção é 1:1
[NO3
-] = 2 [Ba2+] = 2 [Ba(NO3)2], pois a proporção é 1:2