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Profa. Mayara Silva [Princípios Físicos E Químicos Aplicados À Farmácia I] - 2013.2 - Soluções, Colóides E Dispersões (Parte I)

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23/04/2012 
1 
PFQ 
 
Soluções 
 
(Parte I) 
Profª Msc. Mayara Silva 
Uma solução é uma mistura homogênea de substâncias 
puras (átomos, moléculas ou íons) na qual não há 
precipitação. Suas propriedades físicas e químicas podem 
não estar relacionadas com as propriedades das 
substâncias originais. 
 
Solvente: Substância presente em maior quantidade em 
uma solução, por meio da qual as partículas do(s) 
soluto(s) são preferencialmente dispersas. É muito comum 
a utilização da água como solvente, originando soluções 
aquosas. 
 
Soluto: Substância(s) presente(s) em menor quantidade em 
uma solução. Por exemplo, ao se preparar uma xícara de 
café solúvel, temos como soluto o café e o açúcar e como 
solvente a água quente. 
23/04/2012 
2 
Classificação das soluções 
 
Quanto ao estado físico: 
 Sólidas 
 Líquidas 
 Gasosas 
 
Quanto à condutividade elétrica: 
 Eletrolíticas ou iônicas 
 Não-eletrolíticas ou moleculares 
 
Quanto à proporção soluto/solvente: 
 Diluída 
 Concentrada 
 Não-saturada 
 Saturada 
 Supersaturada 
Soluções Sólidas podem ser de dois tipos: solução sólida 
substitucional ou solução sólida intersticial. 
 
A solução sólida substitucional exibe uma estrutura cristalina 
que tem regularidade estrutural, mas na qual a estrutura foi 
feita ao acaso ou pela existência de partículas diferentes 
ocupando os pontos do retículo. 
 
A solução sólida intersticial átomos diferentes, íons ou moléculas 
ocupam os vértices e fissuras ou interstícios, no retículo 
hospedeiro. 
 
 
 
 
 
Ex: Liga metalúrgica, cobre, níquel, etc. 
23/04/2012 
3 
• Soluções Líquidas: As soluções líquidas possuem 
arranjo molecular típico de um líquido puro, com 
suas partículas próximas umas das outras, ainda 
apresentando uma certa ordem. 
 
•Ex: café com leite, água do mar, xaropes medicinais, 
etc. 
Soluções Gasosas: 
 
Uma mistura de dois ou mais gases sempre formará 
solução, pois os gases sempre se misturam 
uniformemente entre si em qualquer proporção. 
Uma solução gasosa possui suas moléculas distantes 
umas das outras, em movimento rápido e caótico, 
colidindo frequentemente entre si e com as 
paredes do recipiente que a contém e 
preenchendo todo o seu espaço disponível, assim 
como ocorre em qualquer gás. 
 
Ex: o ar atmosférico, etc. 
23/04/2012 
4 
 Tipos de soluções 
• Soluções Moleculares: Quando as partículas dispersas 
são moléculas, por exemplo, moléculas de açúcar 
(C12H22O11) em água. 
 
• Soluções Iônicas: Quando as partículas dispersas são 
íons, por exemplo, os íons do sal de cozinha (Na+ e Cl-) em 
água. 
Pólos positivos da molécula de água se alinham junto ao íon negativo de Cloro, enquanto 
os pólos positivos da molécula de água se alinham ao íon positivo de Sódio. 
23/04/2012 
5 
Concentração do soluto: é a proporção entre soluto 
e solvente em uma solução. A composição de uma 
solução é expressa pela concentração de um ou 
mais de seus componentes 
 
 
 
 
Soluções concentradas e diluídas: são indicações 
qualitativas da proporção entre o soluto e o solvente na 
solução. É incorreto dizer que uma solução é forte ou 
fraca, pois estes termos apresentam outros 
significados em química indicando a força de 
eletrólitos. 
Soluções saturadas, insaturadas e supersaturadas 
 
Para entendermos esses conceitos, primeiramente precisamos 
saber o que é Coeficiente Solubilidade. 
 
Coeficiente de solubilidade é definido como a máxima 
quantidade de soluto que é possível dissolver em uma 
quantidade fixa de solvente a uma determinada temperatura. 
 
A saturação é uma propriedade das soluções que indica a 
capacidade das mesmas em suportar quantidades crescentes de 
solutos, mantendo-se homogêneas. 
 
Uma solução é dita insaturada se ainda tem capacidade de diluir 
soluto, sem precipitar excessos. 
 
A solução saturada é aquela em que o soluto chegou à quantidade 
máxima: qualquer adição de soluto vai ser precipitada. 
23/04/2012 
6 
Solução Insaturada 
 
É quando a quantidade de soluto usado se dissolve totalmente, ou 
seja, a quantidade adicionada é inferior ao coeficiente de 
solubilidade. 
 
Solução Saturada 
 
É quando o solvente já dissolveu toda a quantidade possível de 
soluto (atingiu o coeficiente de solubilidade), e toda a quantidade 
agora adicionada não será dissolvida e ficará no fundo do recipiente. 
 
Solução Supersaturada 
 
Isto só acontece quando o solvente e soluto estão em uma 
temperatura em que seu coeficiente de solubilidade é maior. Esta 
solução se torna extremamente instável. Qualquer vibração ou 
mudança de temperatura faz precipitar a quantidade de soluto em 
excesso dissolvida. 
• Solubilidade de líquidos em líquidos 
 
 Quando uma substância se dissolve em outra, partículas do 
soluto (tanto moléculas como íons, dependendo da natureza 
do soluto) devem ser distribuídas através do solvente e, de 
certo modo, as partículas do soluto na solução ocupam 
posições que são normalmente ocupadas por moléculas do 
solvente. 
 
Em um líquido as moléculas estão muito próximas e interagem 
fortemente com as moléculas vizinhas. 
 
A facilidade com que uma partícula de soluto pode substituir uma 
molécula de solvente depende das forças relativas de atração 
das moléculas de solvente entre si, das partículas de soluto 
entre si e da intensidade das interações soluto-solvente. 
SOLUBILIDADE 
23/04/2012 
7 
SOLUBILIDADE 
• Solubilidade de Gases em água 
A natureza do gás, a temperatura e a pressão são fatores que 
influem na solubilidade dos gases em água. 
 
a) Natureza do Gás 
 
 Nos gases constituídos por moléculas apolares (O2, CO2) as 
interações soluto-solvente são muito fracas. 
 
CO2 (g) + H2O H2CO3 (aq) 
 
 Nos gases constituídos por moléculas polares (SO2) as 
interações sluto-solvente mais fortes. 
 
SO2 (g) + H2O H2SO3 (aq) 
SOLUBILIDADE 
• Solubilidade de Gases em água 
 
b) Temperatura 
 
 A solubilidade dos gases em água, sob pressão constante, 
usualmente diminui com o aumento da temperatura. 
Soluto 
SOLUBILIDADE EM GRAMAS DO SOLUTO/100g de H2O (1 atm) 
0ºC 10ºC 20ºC 30ºC 40ºC 50ºC 
O2 (g) 0,007 0,005 0,004 0,003 0,003 0,003 
CO2 (g) 0,33 0,23 0,17 0,13 0,097 0,076 
SO2 (g) 22,8 16,2 11,3 7,8 5,4 4,5 
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8 
SOLUBILIDADE 
• Solubilidade de Gases em água 
 
c) Pressão 
 
 A solubilidade de um gás em um liquido, sob temperatura 
constante, é diretamente proporcional a pressão exercida 
sobre o gás. 
 
 Isso constitui a Lei de Henry, válida 
apenas quando o gás não reage com 
o liquido. 
SOLUBILIDADE 
• Solubilidade de Sólidos em água 
A natureza do sólido e a temperatura são fatores que influem na 
solubilidade de sólidos em água. 
 
a) Natureza do sólido “Semelhante dissolve semelhante” 
 
 Existem basicamente dois tipos de substância no que diz 
respeito a polaridade: polares e apolares. 
 
 O termo "polar" nos dá a idéia de opostos, onde um dado 
ponto é negativo e o outro é positivo. 
 
 Isso é resultado da diferença de contribuição na ligação entre 
elementos químicos diferentes. O mais eletronegativo atrai 
para perto de si o par de elétrons que estabelece a ligação 
com o outro átomo. 
23/04/2012 
9 
Um exemplo de substância polar é água, considerada 
um solvente universal. 
A polaridade da ligação, ou seja, o 
deslocamento da nuvem eletrônica para um 
átomode forma heterogenia em relação ao 
outro é explicada pela propriedade 
denominada eletronegatividade, a qual é 
diferente para cada elemento químico. 
Cada elemento tem uma determinado valor de 
eletronegatividade, a qual podemos relacionar com a 
"tendência que um átomo possui de atrair elétrons para 
perto de sim, quando se encontra "ligado" a outro 
átomo de elemento químico diferente, numa substância 
composta". 
Mas não é somente a diferença de eletronegatividade 
que irá dar subsídios para a classificação de uma 
molécula em polar ou apolar, mas sim a análise deste 
último aspecto em conjunto com a conformação dos 
átomos da molécula. 
23/04/2012 
10 
• Solubilidade de Sólidos em água 
 
b) Temperatura 
 
 De um modo geral a solubilidade de um sólido em ágaua 
aumenta com o aumento da temperatura. 
SOLUBILIDADE 
Temperatura ( ºC) Solubilidade de KCl (g/100g 
de H2O) 
0 27,6 
10 31,0 
20 34,0 
30 37,0 
40 40,0 
50 42,6 
60 45,5 
70 48,3 
80 51,1 
90 54,0 
100 56,7 
Dispersões são sistemas nos quais uma substância está disseminada, 
sob forma de pequenas partículas, numa segunda substância. A 
primeira substância chama-se disperso ou fase dispersa e a segunda 
substância chama-se dispersante ou fase de dispersão. 
Nome da Dispersão 
Tamanho Médio das 
Partículas Dispersas 
Soluções Verdadeiras 
(comum) 
entre 0 e 1nm (nanômetro) 
Soluções Coloidais entre 1 e 100 nm (nanômetro) 
Suspensões acima de 100 nm (nanômetro) 
Dispersões 
23/04/2012 
11 
Colóides 
 
Colóides são misturas heterogêneas de pelo menos duas fases 
diferentes, com a matéria de uma das fases na forma finamente dividida 
(sólido, líquido ou gás), denominada fase dispersa, misturada com a fase 
contínua (sólido, líquido ou gás), denominada meio de dispersão. 
 
Exemplos: proteínas em água, amido em água, gelatina em água 
e a maioria dos colóides naturais. Industrial - preparo de geléias, 
maionese, creme chantilly, etc. 
23/04/2012 
12 
O termo colóide, do grego, significa cola e na época 
referiu-se às soluções de goma arábica, substância sem 
estrutura definida e de natureza viscosa hoje conhecida 
como macromolécula. 
 
A goma arábica (colóide) difundia mais lentamente que 
soluções de sais (cristalóide). 
 
Sistemas coloidais estão presentes no cotidiano desde as 
primeiras horas do dia, na higiene pessoal (sabonete, 
xampu, pasta de dente e espuma ou creme de barbear), 
maquiagem (cosméticos), e no café da manhã (cremes 
vegetais e geléias de frutas). 
 
Diálise é o processo de separação através do qual 
moléculas menores atravessam uma membrana 
semipermeável enquanto as moléculas maiores ou 
partículas coloidais são retidas pela mesma membrana. 
Os colóides dispersam fortemente a luz, pois as 
partículas dispersas têm tamanhos semelhantes ao 
comprimento de onda da luz visível. 
 
Este fenômeno é chamado Efeito de Tyndall e permite 
distinguir as soluções verdadeiras dos colóides, pois as 
soluções verdadeiras são transparentes, ou seja não 
dispersam a luz. 
23/04/2012 
13 
São formas farmacêuticas líquidas, constituídas de uma 
dispersão grosseira, onde a fase dispersa, sólida e 
insolúvel (fase interna) é distribuída em um líquido (fase 
externa). 
 
Podem receber várias denominações: mistura, gel, 
loção, magma e suspensão. 
 
Suspensões são formas farmacêuticas de sistema 
heterogêneo, cuja fase externa ou dispersante é líquida e 
a fase interna ou dispersa é constituída de substâncias 
sólidas insolúveis no meio utilizado. 
 
Suspensões 
Do ponto de vista galênico, interessa obter suspensões 
que não depositem rapidamente e que se possam 
reconstituir com facilidade por agitação. 
 
Interessa ainda que a redispersão operada por agitação 
origine um produto de aspecto homogêneo, em que não 
se observe a presença de quaisquer aglomerados de 
partículas. 
 
Agentes suspensores empregados: derivados da 
celulose, alginatos, líquidos viscosos, argilas, etc. 
 
As suspensões devem ser agitadas antes do uso. 
Suspensões 
23/04/2012 
14 
 Em trabalhos científicos, a concentração de uma solução 
deve ser expressa em unidades quantitativas. 
 
São usadas as chamadas unidades de concentração que são 
medidas quantitativas da afinidade de soluto que se dissolve. 
 
A quantidade relativa de uma substância é conhecida como 
concentração e é expressa em diferentes unidades. 
 
A concentração de uma solução é diretamente proporcional à 
quantidade de soluto. 
 
CONCENTRAÇÃO DA 
SOLUÇÃO 
 
Quantidade de soluto 
Quantidade de solvente 
MODO DE EXPRESSAR A CONCENTRAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO 
a) Concentração Comum 
C = Concentração comum expressa em g/l (gramas por litro) 
 
m1 = massa do soluto em gramas 
 
V = volume da solução em litros 
23/04/2012 
15 
EXEMPLOS 
1. Qual a Concentração Comum de um 
suco preparado com 30g de pó para 1L 
de água? 
 
 
2. Qual a massa de NaCl presente em 
300ml de umaSoluçã o aquosa cuja 
concentração é 50g/l? 
MODO DE EXPRESSAR A CONCENTRAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO 
b) Porcentagem peso por volume 
Indica a massa do soluto em gramas contida em 100ml da 
solução, sendo representada por % p/v. 
 
O valor da porcentagem indica a massa do soluto em gramas na 
solução. Ex: 0,8% p/v significa 0,8g de soluto em cada 100ml de 
solução. 
m1 = massa do soluto em gramas 
V = volume da solução em mililitros 
% p/v = m1 x 100 
 V 
23/04/2012 
16 
EXEMPLOS 
1. Qual a massa de soluto presente em 
10ml de uma solução a 30% p/v? 
 
 
2. Que volume de uma solução a 25% p/v 
pode se preparar com 400g de soluto? 
MODO DE EXPRESSAR A CONCENTRAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO 
c) Porcentagem peso por peso e Titulo em massa (T) 
O Titulo é a relação entre as massas do soluto (m1) e 
da solução (m = m1 + m2) em gramas. 
 
A porcentagem em p/p é a concentração que indica a massa do 
Soluto em gramas contida em 100g de solução 
% p/p = m1 x 100 
 m 
T = m1 
 m 
% p/p = Porcentagem peso por peso 
m1 = massa do soluto 
m = massa da solução que é igual 
a m1 (massa do soluto) + m2 (massa 
do solvente) 
T = Título da solução 
23/04/2012 
17 
EXEMPLOS 
a) Qual o Titulo de uma solução aquosa 
contendo 10g de H2SO4 e 390g de água? 
 
 
b) Calcule a %p/p de uma solução cujo título é 
0,030. 
É a relação entre os volumes do soluto (v1) e o volume da 
solução (v). 
 
As bebidas destiladas exibem este tipo de concentração para 
graduar o teor alcoólico. 
Teor alcoólico da cerveja 
Skol é 4,5% de álcool 
numa garrafa de 600ml. 
O que significa isso? 
d) Porcentagem volume por volume e Título em volume 
MODO DE EXPRESSAR A CONCENTRAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO 
% v/v = v1 x 100 
 v 
T = v1 
 v 
23/04/2012 
18 
f) Molaridade 
 
É a relação entre o numero de moles do soluto (n1) e o 
volume da solução (V) em litros. 
 
O Numero de moles (n1) é dado pela massa do soluto 
(m1) em gramas dividido pelo peso molecular do soluto 
(PM1). 
MODO DE EXPRESSAR A CONCENTRAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO 
M = n1 
 V 
Onde n1 é igual a 
n1 = m1 
 PM1 
EXEMPLOS 
Um litro de solução aquosa de HNO3 contem 0,2 
mol deste soluto. Qual a molaridade da solução? 
 
Quantos litros de solução de cloreto de sódio a 
0,2M podem ser preparados a partir de 468g de 
cloreto de sódio? 
 
Qual a quantidade de soluto, em gramas, 
presente em 100mL de uma solução 1M de HCl? 
23/04/2012 
19 
g) Normalidade 
 
“É a relação entre o número de equivalentes-gramas do 
soluto e o volume da solução em litros.” 
 
A normalidade é simbolizada por N.o número de equivalentes-gramas de uma substância é 
determinado como a relação entre a massa e o 
equivalente-grama dessa substância. 
MODO DE EXPRESSAR A CONCENTRAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO 
neq = m 
 Eq 
Como calcular o numero do equivalente-grama: 
Sendo que o Equivalente-grama de um soluto é: 
Eq1 = PM 
 x 
 
O valor de x depende do tipo da substância: 
- Ácidos: é o número de H ácidos que possuem 
- Bases: é o número de grupos OH que contém 
- Sais: é o número de oxidação (nox) 
 
Exemplo: Dissolve-se 0,98g de ácido sulfúrico em água 
até completar 2,0l. Qual a normalidade solução 
resultante? 
23/04/2012 
20 
h) Partes por milhão (ppm) 
 
É uma unidade conveniente para expressar a concentração 
de substâncias extremamente diluídas, como por exemplo, 
os contaminantes do ar. 
 
É a relação entre a massa de soluto e a massa da 
solução em gramas, multiplicada por 1.000.000 (106), ou 
seja: 
MODO DE EXPRESSAR A CONCENTRAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO 
Onde m1 representa a massa do soluto em gramas e m a massa da solução. 
ppm = m1 x 106 
 m 
Em uma lata de 500 g de atum, informa-se que há 
mercúrio na concentração de 0,5 ppm. Nessa lata, a 
massa de mercúrio será de quanto? 
 
 
Uma lata de 250 g de sardinha tem concentração de 0,52 
ppm em mercúrio. Quantos gramas de Hg há nessa lata? 
 
 
EXEMPLOS 
23/04/2012 
21 
DILUIÇÃO DE UMA SOLUÇÃO 
Uma solução pode ser preparada adicionando-se 
solvente a uma solução inicialmente mais concentrada. 
Este processo é denominado diluição. 
 
A adição de mais solvente provoca aumento na 
massa da solução; A quantidade de soluto, porém, 
permanece constante. 
DILUIÇÃO DE UMA SOLUÇÃO 
 Podemos ter as seguintes relações entre a solução 
inicial e a final: 
Exemplo: 
 
Tem-se 500ml de uma solução 1M. Qual o volume 
necessário para transformá-la numa solução 0,250M? 
23/04/2012 
22 
CONCENTRAÇÃO EM GRAUS GL 
 
GL, corresponde à graus Gay Lussac, que é um sistema de 
volume relacionado à temperatura e pressão (devido à lei de 
comportamento dos Gases segundo Louis Joseph Gay- 
Lussac, físico e químico francês, que diz um gás se 
expande proporcionalmente a sua temperatura absoluta se 
for mantida constante a pressão.) 
 
Um grau Gay-Lussac corresponde a um litro de álcool etílico 
(etanol) em cada cem da substância considerada. 
 
Por exemplo, uma bebida alcoólica (cachaça) de 42° GL, em 
cada cem litros, tem 42 litros de álcool etílico. O Álcool 
comercial com teor 92.8º GL, informa que em cada 100 litros 
de solução 92.8 são de etanol. 
 
A diluição pode ser feita pela formula C1V1 = C2V2 
Mistura de soluções sem reação química 
 a) Mesmo soluto e solvente 
Solução A + Solução B Solução final 
23/04/2012 
23 
b) Mesmo solvente com solutos diferentes 
Mistura de soluções sem reação química 
Pode se calcular a Molaridade individual: 
VFMF = V1M1 + V2M2 
 
MF = V1M1 + V2M2 
 VF 
 
Mistura de soluções com reação química 
Titulometria, reações ácido-base, com a ajuda 
 de indicadores, etc... 
23/04/2012 
24 
PROXIMA AULA – 08/03 
Propriedades coligativas das soluções 
 
 PRESSÃO MÁXIMA DE VAPOR 
 TEMPERATURA DE EBULIÇÃO DE UM LÍQUIDO 
 TONOSCOPIA 
 EBULIOSCOPIA E CRIOSCOPIA 
 OSMOSE E PRESSÃO OSMÓTICA 
“A sorte favorece a mente 
bem preparada” 
 
(Louis Pasteur)

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