Aula 10 Soluções Aquosas

Prévia do material em texto

Profª. Adriane de Medeiros Ferreira 
Misturas: 
 
Quando duas ou mais substâncias estão misturadas, essa mistura pode 
ser classificada como: 
 
Homogênio: 
Quando apresenta uma única fase (monofásica) 
 
 
Heterogênio: 
Apresenta mais de uma fase (polifásica). 
Soluções: 
 
Ocorrem nos sistemas homogênios que apresentam uniformidade em 
sua propriedades . 
 
Consistem em duas ou mais substâncias puras misturadas em um nível 
molecular. 
 
Ex.: Sal (NaCl) em água 
 Mistura heterogênea é apenas uma 
mistura física e não uma solução. 
Diversos tipos de misturas podem apresentar-se 
homogeneamente e, por isso, ser classificadas como soluções. 
Soluções Gasosas 
Qualquer mistura gasosa é sempre homogênea, independentemente 
da proporção em que se encontra, podendo ser classificada como 
solução. 
Soluções Líquidas 
Sempre que alguma substância (gasosa, líquida ou sólida) estiver 
dissolvida em água, teremos uma solução aquosa. 
Soluções Sólidas 
Quando uma matriz sólida contém outra espécie (seja ela gasosa, 
líquida ou sólida) homogeneamente distribuída em sua estrutura, 
temos soluções sólidas. 
Tipos de Soluções Exemplo 
Gasosa 
Gás dissolvido em gás Qualquer mistura gasosa (por exemplo, acetileno e oxigênio) 
Líquida 
Gás dissolvido em líquido Qualquer gás dissolvido em água (ex. gás carbônico em água) 
Líquido dissolvido em 
líquido 
Etanol dissolvido em água 
Sólido dissolvido em 
líquido 
Sal dissolvido em água 
Sólida 
Gás dissolvido em sólido Hidrogênio dissolvido em platina 
Líquido dissolvido em 
sólido 
Mercúrio dissolvido em ouro 
Sólido dissolvido em sólido Qualquer liga metálica monofásica (Ex. carbono dissolvido em 
ferro – aço) 
SOLUÇÃO 
É uma mistura uniforme de átomos, íons ou moléculas de 
duas ou mais substâncias. 
Substância dissolvida ou substância presente em menor 
quantidade na solução. 
SOLVENTE Substância que dissolve ou a substância presente em 
maior quantidade. 
SOLUTO 
SOLUTO SOLVENTE SOLUÇÃO 
Soluções que contêm água como solvente. 
ÁGUA 
Estrutura de Lewis para a molécula de água 
O
HH
105 o 
O
HH

 
OH Hx x
Um soluto se dissolve num solvente que tem estrutura semelhante a ele. 
 Solventes polares: tendem a dissolver solutos polares ou iônicos. 
 Solventes não polares: tendem a dissolver solutos não polares. 
“O SEMELHANTE DISSOLVE O SEMELHANTE.” 
Composto iônico que se 
dissolve na água 
DISSOCIAÇÃO 
O
HH
O
HH
O
H H
O
H H
O
H H
H
O
H
O
H
H
O
HH
H
O
H
O
H
H






O
H H
H
O
H
O
H
H
H
O
H
O
H
H
O
HH
PROCESSO DE DISSOLUÇÃO DE UM SÓLIDO IÔNICO EM ÁGUA 
É a massa do soluto que pode ser dissolvida numa certa quantidade 
de solvente em uma dada temperatura. 
É expressa em gramas de soluto por 100 mL (100 cm3) ou por 100 g de 
solvente numa dada temperatura. 
Exemplos: 
A solubilidade do cloreto de sódio em água é de 36 g em 100 g de água 
a 20 º C. 
a) Qual a quantidade mínima de água (20 º C) para dissolver 1 kg de 
sal? 
b) Um litro de água (~ 1 Kg) a 20 º C é capaz de dissolver quantos 
gramas de cloreto de sódio? 
Resolução: 
 
a) 100g de água.....................36g de NaCl 
 X g de água.....................1000 g de NaCl 
X = 2777,8 g de água (~ 2,778 ml) 
b) 100 g de água-----------------36 g de NaCl 
 1000 g de água................... X g de NaCl 
X = 360 g de NaCl 
Exemplos: 
 
1) Cloreto de sódio - 36 g por 100 g de H2O a 20 
oC. 
2) Sacarose - 204 g por 100 g de H2O a 20 
oC. 
3) Hidróxido de cálcio [Ca(OH)2] - 0,17 g por 100 g de H2O a 20 
oC. 
4) Cloreto de prata (AgCl) - 0,0001 g por 100 g de H2O a 20 
oC. 
 
SOLUÇÃO SATURADA 
Solução que está em equilíbrio em relação a uma outra 
substância dissolvida. 
SOLUÇÃO INSATURADA 
Uma solução que não está em equilíbrio em relação à 
substância dissolvida e pode dissolver quantidade maior desta 
mesma substância. 
Estão bem no LIMITE DE SOLUBILIDADE 
Solução de Acetato de Sódio: a) adição de um cristal de NaC2H3O2. 
b) e c) O excesso de NaC2H3O2 cristaliza-se na solução. 
A solubilidade da maioria dos sólidos nos líquidos aumenta com a 
temperatura. 
 
No caso de gases dissolvidos em líquidos, à medida que a 
solução é aquecida, ocorre uma diminuição na solubilidade, 
enquanto que, o aumento da pressão aumenta a solubilidade. 
 
 
Exemplo: uma quantidade adicional de 308 g de açúcar se dissolve em 100 
g de água quando a temperatura passa de 0 oC a 100 oC. 
Velocidade de dissolução: agitação. 
Curva de Solubilidade em função da temperatura para 
algumas substâncias em água. 
Exemplo 2: 
Uma solução contendo 10g de sulfato de cobre II (CuSO4) em 30 
ml de água, a 20 º C, será saturada ou insaturada? 
 
Dados: densidade da água a 20 º C = 1 g mol-1, 
 solubilidade do CuSO4 a 20 º C = 21g / 100 g de H2O. 
Resolução: 
 
A massa de 30 ml de água é: 
 
 
 m = 30 g 
Portanto: 
 
100 g de água.....................21g de CuSO4 
30 g de água........................x g de CuSO4 
x = 6,3 g de CuSO4 
 
No máximo, 30ml de água conseguem dissolver 6,3 g de CuSO4. Como foram 
adicionados 10g, a solução é saturada, permanecendo o excesso, de 3,7 g, 
como uma fase sólida no fundo do recipiente (corpo de fundo). 
Exercícios: 
1) Uma solução contendo 80g de Sulfato de Prata (Ag2SO4) em 
200 ml de água, a 20 º C, será saturada ou insaturada? 
 
Dados: densidade da água a 20 º C = 1 g mol-1, 
 solubilidade do Ag2SO4 a 20 º C = 0,796 g / 100 g de H2O. 
 
 
 
A concentração de uma solução expressa a quantidade de 
soluto presente numa dada quantidade de solvente ou de 
solução. 
 
Neste caso, o solvente água está presente em quantidades 
bem superiores aos solutos 
A composição de uma solução é descrita quantitativamente 
especificando-se as quantidades de solventes e de soluto. 
Esta quantificação pode ser feita de várias maneiras por 
meio de: 
-Fração Molar; 
- Porcentagem em massa ou volume; 
- Massa e número de mols. 
Dependendo da maneira escolhida para a quantificação, 
teremos as diferentes maneiras de exprimir a concentração 
dos componentes. 
Massa por cento (m/m)
gramas de soluto
gramas de solução
= x 100 %
EXEMPLO: Uma solução de ácido nítrico a 70 % (m/m) contém 70 g de 
HNO3 em cada 100 g de solução. 
HNO3 a 70 % (m/m)
70 g de HNO3
100 g de solução
= x 100 %
EXEMPLO: Uma salmoura é composta por 10 g de cloreto de sódio e 500 g 
de água. Qual é a porcentagem em massa do cloreto de sódio? 
EXEMPLO: Uma solução de álcool etílico a 70 % (v/v) usada como 
antisséptica e dessinfetante consiste de 70 mL de álcool etílico cujo 
volume total é de 100 mL. 
Porcentagem em volume a volume (v/v) mililitros de soluto
mililitros de solução
= x 100 %
Álcool a 70 % (v/v) 70 mL de álcool
100 mL de solução
= x 100 %
EXEMPLO: O álcool 96 º é uma solução que contém 96% de álcool e 
4% de água em volume. Qual é o volume de álcool contido em um litro 
de álcool 96 º? 
Porcentagem em volume a volume (v/v) mililitros de soluto
mililitros de solução
= x 100 %
EXEMPLO: uma solução a 5 % (m/v) de dextrose usada para 
alimentação endovenosa contém 5 g de dextrose (glicose) para 100 mL. 
Porcentagem em massa por volume (m/v)
gramas de soluto
mililitros de solução
= x 100 %
Dextrose a 5 % (m/v) 5 g de dextrose
100 mL de solução
= x 100 %
EXEMPLO: uma solução a 5 % (m/v) de dextrose usada para 
alimentação endovenosa contém 5g de dextrose (glicose) para 100 mL. 
Porcentagem em massa por volume (m/v)
gramas de soluto
mililitros de solução
= x 100 %
Dextrose a 5 % (m/v) 5 g de dextrose
100 mL de solução
= x 100 %
 Uma solução 5,00 M de cloreto de sódio contém 5,00 moles (292,5 g) de 
NaCl por litro de solução. 
EXEMPLO: A molaridade de uma solução que contém 0,600 mol de 
soluto em 2,00 litros de solução é 
molaridade (M) =
moles de soluto
litro de solução
molaridade =
 moles de soluto
litro de solução 2,00 litros de solução
 0,600 mol de soluto
= = 0,300 M
Suponha que precisemos preparar 0,5 L (550ml) de uma solução aquosa que 
apresenta cloreto de sódio na concentração de 10 g. L-1 
 
 O valor da concentração indica que em 1 L de solução devem existir 10 g de 
cloreto de sódio dissolvidos. Como desejamos preparar a metade, 0,5 L, são 
necessários 5 g de cloreto de sódio. 
M = 5g 
 Uma solução 5,00 m de cloreto de sódio contém 5,00 moles de NaCl por 
quilograma de água. 
quilogramas de solvente
 moles de soluto
=molalidade ( m )
EXERCÍCIOS 
1) Uma garrafa de coca-cola (0,473 L) contém 36,9 g de sacarose, C12H22O11. 
Qual é a molaridade desta solução? 
R = 0,228 M 
R = 2,0 g de AgNO3 
3) Que massa de sulfato de cobre (II) é necessária para preparar 1,50 L de uma 
solução 0,690 M? 
4) Que massa de uma solução aquosa de ácido fosfórico a 85% (m/m) contém 
20,0 g de H3PO4? 
R = 13,4 g de NH4Cl 
2) Que massa de nitrato de prata, AgNO3 é necessária para preparar 500 mL de 
uma solução a 0,40 % (m/v)? 
R = 165 g de CuSO4 
R = 23,5 g de solução 
5) Que massa de cloreto de amônio, NH4Cl, é necessária para preparar 750 
mL de uma solução 0,333 M?