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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RIO DE JANEIRO CAMPUS NILÓPOLIS BACHAREL EM QUÍMICA DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL EXPERIMENTAL II COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE Docentes: Aline Viana Coelho e Guilherme Siegfried Vergnano Alunos: Geovana da Cunha Faustino, Nádia Valeriano Almeida e Alícia Barbosa de Oliveira Andrade Data: 02/05/2025 Nilópolis 2025.1 QUESTIONÁRIO - PRÁTICA 3 1. (1,5) Sabendo as massas de água, cloreto de sódio e sulfato de cobre que estavam dissolvidos em cada solução, calcule o coeficiente de solubilidade desses sais em relação a 100 g de água. Registre todos os cálculos envolvidos. Em relação a 100 g de água, foram calculados os seguintes coeficientes de solubilidade: Para o NaCl : 26°C – 4,517g de NaCl – 12,872 g de H20 X g de NaCl – 100 g de H20 X = 4,517 × 100 / 12,872 X = 35,09 g de NaCl. Para o CuSO4 : 26°C – 2,267 g de CuSO4 – 14,441 g de H20 X g de CuSO4 – 100 g de H20 X = 2,267 × 100 / 14,441 X = 15,69 g de CuSO4. 2. (1,5) Procure na literatura (livros ou sites) o coeficiente de solubilidade em água do cloreto de sódio (NaCl) e do sulfato de cobre II penta hidratado (CuSO4.5H2O) na temperatura em que foi realizado seu experimento. Considerando esses dados e os valores dos coeficientes de solubilidade experimentais que você calculou na questão 1, calcule a porcentagem de erro experimental que você obteve para cada solução. Indique a(s) referência(s) utilizada(s). Os valores encontrados na literatura foram: NaCl (a 26 °C): 36 g/100 mL de água (PubChem) CuSO4 ·5H₂O (a 26 °C): 38 g/100 mL de água (PubChem) Cálculo da porcentagem de erro experimental que foi obtida para cada solução: Margem de Erro = (valor real - valor estimado / valor real) × 100 NaCl: Margem de Erro = (36 - 35,09 / 36) × 100 = 2,52 % CuSO4: Margem de Erro = ( 38 -15,69 / 38) × 100 = 58,71% 3. (1,5) Na aula prática você utilizou uma solução saturada de cloreto de sódio (NaCl) para determinação do coeficiente de solubilidade. Levando em consideração seus conhecimentos adquiridos nesta aula prática e nas aulas teóricas, explique de forma clara e direta o que é uma solução saturada e o que é o coeficiente de solubilidade de uma solução. Uma solução é saturada quando a quantidade de soluto presente na solução é igual ao seu coeficiente de solubilidade, ou seja, o soluto se solubiliza na medida certa. O coeficiente de solubilidade indica a quantidade máxima de soluto ( o limite ) que podemos dissolver em cada quantidade fixa de solvente sob determinadas condições de temperatura e pressão. 4. (1,0) Forneça a definição do que é uma solução e diga quais os tipos de solução que existem (em relação ao estado físico da solução) citando pelo menos dois exemplos de cada tipo. Solução é uma mistura homogênea composta por um soluto que é a substância que se dissolve, e um solvente que é a substância que dissolve o soluto. O soluto se dispersa no solvente formando uma única fase visível. O maior exemplo para o solvente é a água (H20), que será o solvente na maioria dos casos, já para o soluto podemos usar como exemplo o cloreto de sódio (NaCl). No entanto, as soluções podem ser encontradas em todos os estados físicos: sólido, líquido e gasoso, como por exemplo, soluções sólidas (como ligas metálicas), soluções líquidas (álcool e água) e soluções gasosas (como o ar). 5. (1,0) A tabela abaixo mostra o coeficiente de solubilidade do cloreto de sódio para várias temperaturas. Determine qual a massa desse sal necessária para formar 285 g de uma solução saturada de cloreto de sódio, a uma temperatura de 50 ºC. De acordo com a tabela, a solubilidade para cada 100g de H20, e de 37g de NaCl, para obtermos 137g de solução saturada. Então para descobrir a massa de sal necessária para formar 285g de solução saturada, será necessário realizar o seguinte cálculo: 50°C - 137 g de solução – 37g de NaCl 285g de Solução – Xg de NaCl X = 285 x 37 / 137 X = 10545 / 137 X = 77 g de NaCl 6. (1,5) Considere que você está em um laboratório e decide realizar um experimento para saber a resposta de um problema de Química. Você tem uma solução, contendo 28,0 g de nitrato de potássio (KNO3) dissolvidos em 50,0 g de água a 30° C. Sabendo que a solubilidade do nitrato de potássio é de 40,0 g/100 g de água, nessa mesma temperatura, a solução formada será saturada, insaturada ou supersaturada? Explique o porquê da sua conclusão. Considerando que a solubilidade do KNO3 é de 40,0 g para cada 100 g de H20, para 50,0 g de água, a solubilidade será de: 30°C – 40,0 g de KNO3 / 100 g de H20 x 50,0 g de H20 = 20,0 g de KNO3 Como a solução contém 28,0 g de KNO3, que é mais do que os 20,0 g que a H20 consegue dissolver de KNO3 em 30°C, esta solução está supersaturada, pois a quantidade de soluto ultrapassa a quantidade de solvente. 7. (1,0) O gráfico representa as curvas de solubilidade de três substâncias diferentes representadas por A, B e C: Com base no diagrama acima, responda: a) Qual das substâncias diminui sua solubilidade com o aumento da temperatura? Substância A. b) Qual a quantidade máxima de A que se consegue dissolver em 100 g de H2O a 20° C? Aproximadamente 80 g. c) Considerando apenas as substâncias B e C, qual é a mais solúvel em água? Substância B. d) Qual é a massa de C que satura 500 g de água a 100° C? 100 °C 82 g de soluto C —- 100g de H2O x g de soluto C —- 500g de H2O X = 410 g de soluto C/500 g de H2O 8. (1,0) Abaixo temos uma tabela que relaciona a solubilidade aproximada do cloreto de amônio (NH4Cl) em 100 g de água em diferentes temperaturas: a) Construa (no gráfico a seguir) a curva de solubilidade do sal. b) Quanto de cloreto de amônio poderíamos adicionar em 60 g de água a fim de obtermos uma solução saturada, a 60 °C? 60 °C 55 g de NH4Cl – 100 g de H2O x g de NH4Cl – 60 g de H2O x = 33 g de NH4Cl Temperatura (°C) 20 40 60 80 Massa de NH4Cl (g/100g de água) 37 46 55 66