Solução

Solução


DisciplinaQuímica Geral e Inorgânica790 materiais18.285 seguidores
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Conteúdo: Definição e Tipos de Soluções;
		 Unidades de concentração;
		 Solubilidade (solução insaturada/diluída e saturada);
 Efeito da temperatura na solubilidade
		 Misturas de Soluções 
		 Aplicações/exercícios.
AULA 2.1 - SOLUÇÃO
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Perguntas Básicas de Extrema importância
Qual a definição de uma solução?
O que você sabe sobre misturas de soluções?
Como sabemos se uma solução é saturada ou insaturada?
Na solução saturada, a substância (ou componente) está concentrada ou diluída no sistema aquoso (ou não aquoso)? 
Como se determina a concentração de uma solução?
UNIDADES DE CONCENTRAÇÃO
As soluções líquidas que possuem a água (como Solvente) são chamadas de soluções Verdadeiras
Numa solução aquosa contendo cloreto de sódio, o sal é classificado como: a) Soluto ( ); 
 b) Solução ( ); ou 
 c) Solvente ( )
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SOLUÇÕES: TERMINOLOGIA
\u2022 Soluções são misturas unifásicas (homogêneas: Uniformes e isotrópicas), constituídas de dois ou mais componentes. 
OBS.: Prepara-se uma solução, dissolvendo-se uma substância em outra
COMPONENTES: SOLUÇÃO = SOLVENTE + SOLUTO
\u2022 Solventes (polares x apolares): Substância capaz de dissolver outra
\u2013 Determina o estado da matéria no qual a solução existe
\u2013 É o maior componente
\u2022 Soluto (polares x apolares): Substância que se dissolve
\u2013 É o outro componente da solução e encontra-se dissolvido no solvente
Obs: 	A SOLUÇÃO É FUNÇÃO DA SOLUBILIDADE DO SOLUTO NO SOLVENTE. 	LOGO, SUBSTÂNCIAS INSOLÚVEIS EM ÁGUA NÃO FORMAM SOLUÇÃO.
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Classificação das Soluções
1-Quanto ao estado físico: Liquidas, Sólidas e Gasosas;
 Ex.: água + açúcar (líq); ligas metálicas (sólidas) ; N2+CO2 (misturas gasosas).
2-Quanto à natureza do soluto: Molecular e Iônica.
 Molecular: solução formada por moléculas com ligação covalente;
 Iônica: solução formada por substâncias inorgânicas, na forma de íons.
3-Quanto ao tamanho das partículas:
a) Inferior a 0,001\u3bc: Soluções Verdadeiras
b) Entre 0,001 \u2013 0,1 \u3bc: Pseudo-Solução (Dispersão coloidal- homogêna à vista, mas heterogênea no microscópio; apresenta Mov. Browniano e não dializam)
4-Quanto à relação entre o [soluto] e [solvente] ( = Coef. de Solubilidade):
Diluída (ou Insaturada): Possui pequena quantidade de soluto para certa quantidade de solvente. EX.: 1g de AgNO3 em 100g de Água- Ex. Solução diluída
Concentrada: Possui grande quantidade de soluto. EX: 120g de AgNO3 em 100g de Água- Sol.Conc. 
Saturada : Possui quantidade máx. de soluto. EX: 222g de AgNO3 em 100g de Água, a 20ºC. Se aquecermos, a solução deixa de ser saturada.
Coeficiente de Solubilidade (g/100g), a 20ºC: NaCl ----- 35,8 ;
					 NaNO3 ---- 87,5;
					 AgNO3 ----- 222
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Influencia da Temperatura na Solubilidade do soluto na solução
Obs:FATORES QUE AFETAM A SOLUBILIDADE SÃO PRESSÃO E TEMPERATURA 
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Coeficiente de Solubilidade de Sais
Considerando as curvas acima, temos: 
* KNO3 e o KCl a 20°C apresentam aproximadamente a mesma solubilidade. * A solubilidade do KNO3 a 20°C é aproximadamente de 33g/100g de H2O. * A solubilidade do KNO3 a 70°C é aproximadamente de 140g/100g de H2O. 
 * A Curva (Lilas) de Solub.do NaCl apresenta baixa variação com a temperatura. * O MgCl2 e KCl apresentam menor e maior solubilidade, respect. A 40ºC
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Soluções: Concentrações simples
\u2022 Percentual em massa (m / m): Massa do soluto / massa do solvente (%peso)
Molalidade(m): moles de soluto/Kg de solvente
\u2022 Percentual em volume (v / v): Volume do soluto / volume da solução
\u2022 Percentual Massa/volume (Título) (m / v): Massa do soluto / volume do solv.
 a) Molaridade(M): moles de soluto/Litro de solvente (+ usado, C = n/V)
EXEMPLOS:
1-Uma solução isotônica é preparada dissolvendo-se 0.9 g de NaCl em 100 mL de água: 0,9% NaCl (massa/volume);
2- Soluções alcoólicas de 96%, temos 96 cm3 de álcool e 4 cm3 de água.
3- 1M de NaOH- 1mol de NaOH (40g) por 1 Litro;
 0,5M de NaOH- ½ mol de NaOH (20g) por 1 Litro.
O valor de uma solução é mensurada pela concentração, que é a quantidade de 
Soluto dissolvido em determinada quantidade de solvente puro. A relação entre 
soluto e solvente pode ser de três tipo:
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DILUIÇÕES DE SOLUÇÕES
qsp- quantidade suficiente para... Volume desejado
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\u2022 Soluções com concentrações do soluto muito baixas são expressas em:
ppm:partes por milhão (\u3bcg/g, mg/L)
ppb: partes por bilhão (ng/g, \u3bcg/L)
ppt: partes por trilhão (pg/g, ng/L) - (Vulgarmente conhecido como traços de determinado composto ou elemento presente em solução)
ppm, ppb, e ppt são m/m ou v/v.
OBS: Em química analítica (Equilíbrio químico, produto de solubilidade, pH, etc) a concentração é dada em molaridade (= nº moles/Litro de solução).
DILUIÇÕES DE SOLUÇÕES LEVANDO À BAIXAS CONCENTRAÇÕES 
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Unidades de concentração de soluções:
 Fração Molar, Molaridade, Molalidade e Normalidade
Nº mol (n) = massa/ Massa molar
Fração Molar (X)=Nº de moles do componente i / Nºmoles dos comp. da solução
Molaridade (M) =Quantidade do soluto (em moles)/ Volume da solução (em litros)
Molalidade (m) = Quantidade do soluto (em moles)/ Massa do solvente (em Kg=1000g);
Normalidade (N) = É o Nº de equivalente-grama* do soluto/ Volume da solução(L).
OBS: NºEq.grama= moles/ Eq. Grama (equivalente grama*), importante na Química analítica quantitativa. Ex. 2,58N de NaOH\uf092 2,58 Eq.g NaOH/ 1Litro de solução
OBS: Fazer exercícios de mudança de unidades de concentração: 
% - Molalidade; Molalidade para Normalidade; Molaridade-Normalidade, etc;
Exercícios*: Renato Garcia Freitas, pag 140-150 (Enviar Lista por e-mail).
OBS: A concentração expressa em molaridade depende da temperatura. Está é
Uma desvantagem que as unidades de fração molar e molalidade não apresentam
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EXERCÍCIOS- Estequiometria de soluções
1- Prepara-se uma solução dissolvendo-se 2,50g de NaCl em 550g de água. A densidade da solução resultante é de 0,997 g.cm-3. Qual é : a) molalidade(m); b) molaridade(M) e c) fração molar (X) de NaCl nessa solução? (Mahan, 64)
2- Quantos mililitros(ml) de uma solução 6M de HCl serão precisos para preparar 50 ml de HCl 0,2M?
	
3- Um químico titulou 25 ml de NaOH 0,2M com uma solução de HCl 0,5M. Quantos ml da solução de HCl seriam necessários para se obter quantitativamente a reação: OH- + H+ \uf092 H2O ?
	
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1- Questão: R- a) 0,0778 m; b) 0,0773M (V=554 cm3); c)1,40x10-3
a) n (mols NaCl) = 2,5g/58,43g/mol = 0,0428mol; Na= 22,98; Cl= 35,45
 molalidade= moles NaCl/massa água, Kg \uf092 molalidade =0,0428mol / 0,55Kg = 0,0778 m
b) M= ? V? V= massa Total / densidade Solução : V= (550 g água + 2,5g NaCl) / 0,997 g.cm-3
 V= 554 cm3 = 0,554 L; 
 Molaridade= n (mols NaCl) / V (litros) = 0,0428 / 0,554 L = 0,0773 M;
c) Calculo da fração molar depende do: numero de moles da água = 550g/ 18,02 g.mol -1 = 30,52 mol de água
	X NaCl = Mols NaCl/ Total de moles (soluto+solvente) = 0,0428/ (30,54+0,04) = 
 X NaCl = 1,4 x 10-3
2- Questão: n (mols HCl)\uf092 Vi x M inicial = Vf x M final (milimoles)
		 Vi. 6,0 = 50 x 0,2 : Vi = 10/6= 1,67 ml
3- Questão:
 Nº moles iniciais de OH = nº moles de H+
 25 x 0,2 = V HCl x 0,5: VHCl = 5/0,5= 10 ml.
Resolução
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Mistura de Solventes a uma Solução (Diluição)
Baseado na Lei de Richter podemos escrever o \u201c Princípio da Equivalência\u201d:
Em qualquer reação química, o número de equivalentes (e) das substâncias que 
Participam da reação é sempre o mesmo. EX: 
HCl 	+	 NaOH 	\uf092 	NaCl 	 + 	H2O
36,5 g		 40g		58,6g		18g
1mol		1mol		1mol		1mol
1e		 1e		 1e		 1e
H2SO4	+	 2NaOH \uf092 	Na2SO4 + 	2H2O
98g		80g		142g		36g
1mol		2moles		1 mol		2 moles
2e		 2e		 2e		 2e
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Fórmula para o cálculo de concentrações em mistura de soluções:
Mistura