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Química Analítica II Apresentação da Disciplina e Soluções Professores: Patrícia Ferreira Prado Semestre: 12 encontros – as quintas de 18:10 às 21:10 Feriados e Recessos JMJ e Copa das Confederações (á confirmar) Avaliações: 3 Provas: Provas Data Valor Relatório P1 13/12/12 10,0 10,0 P2 07/02/13 10,0 P3 21/03/13 10,0 V.S. / Rep. 04/04/13 10,0 Média Final (M.F.): P1+P2+P3+MR/4 Soluções: Alguém sabe o que são: soluto, solvente e solução? Soluto Uma ou mais substâncias que são dispersas (dissolvidas) em outra substância chamada de: Solvente Substância (geralmente em maior proporção) que vai dispersar o soluto Pois bem e o que é uma solução? É a mistura de 2 ou mais substâncias que apresentam aspecto uniforme Solução Soluto + Solvente Alguns tipos de soluções que podemos ter: Soluções Sólidas: Ligas metálicas Liga Soluto Solvente Bronze Sn Cu Ouro 18k(75%) Ag, Cu Au Ferro-Carbono-Crômio-Níquel (o aço inoxidável) Soluções Líquidas: Gás/Líq. (Lei de Henry) Líq./Líq. Sol./Líq. Solução Soluto Solvente Soro Fisiológico NaCl Água ÁlcoolIodado I2 Álcool Água Sanitária NaClO4 Água Aspectos Quantitativos Índice Significado 1 Soluto 2 Solvente Nenhum Solução Antes de começarmos a ver os cálculos vamos combinar uma legenda afim de facilitar nossa visualização das fórmulas. Alguém lembra dos cálculos usados na época do Ensino Médio? Analisaremos um total de 9 tipos de cálculos... 1) Concentração Comum (C): C = m1 / V g / L Exemplo 1: O ácido bórico é um eficiente anti-séptico que impede a proliferação de bactérias e fungos. Por esse motivo, é muito usado em loções e desodorantes. A concentração máxima desse ácido, permitida pela Anvisa (Agência Nacional de Vigilância Sanitária), é de 30g/L. A análise de 20 mL de uma loção constatou a presença de ácido bórico na concentração 100g/L. Qual foi a massa de ácido bórico colocada em excesso nessa amostra? Letra Significado C Concentração m1 Massa V Volume 2) Densidade (d): g / mL Exemplo 2: 420 mL de uma solução foram preparados pela adição de uma certa massa de NaOH a 400 mL de álcool. Determine a massa de soluto presente nessa solução. (Dados: densidade da solução = 1,19 g/mL; densidade do álcool = 0,79 g/mL d = m / V Letra Significado D Densidade m Massa V Volume O Vibrio cholerae é uma bactéria, classificada como vibrião por aparentar-se como uma vírgula, e é encontrado em águas contaminadas por fezes humanas. A doença cólera é caracterizada por uma diarréia profusa e bastante líquida. Uma forma de combater o vibrião é adicionar um material popularmente conhecido por “cloro líquido”, isto é, hipoclorito de sódio a 20% (m/v), mantendo o pH próximo de 7,0 e com uma concentração de 5000 ppm (m/v) de cloro na água que se quer tratada. Qual o volume, em mililitros, de “cloro líquido” que se deve adicionar, no mínimo, para obter um litro de água não susceptível à presença do vibrião colérico? % m / v (massa/ volume):g soluto / 100 mL de solução % m/m ( massa/massa): g soluto/100 g de solução ppm: 6) Concentração mol/L, molar ou Molaridade (µ): mol / L Exemplo 6: No descarte de embalagens de produtos químicos, é importante que elas contenham o mínimo possível de resíduos, evitando ou minimizando conseqüências indesejáveis. Sabendo que, depois de utilizadas, em cada embalagem de 1 litro de NaOH sólido restam 4 gramas do produto, considere os seguintes procedimentos: Embalagem 1: uma única lavagem, com 1 L de água. Embalagem 2: duas lavagens, com 0,5 L de água em cada vez. a) Qual a concentração molar de NaOH, na solução da lavagem da embalagem 1? b) Considerando que, após cada lavagem, restam 5 mL de solução no frasco, determine a concentração de NaOH, em mol/L, na solução da segunda lavagem da embalagem 2 e responda: qual dos dois procedimentos foi mais eficiente? µ = n1 / V n1 = m1 / M.M.1 µ = m1 / M.M.1 x V Letra Significado µ Concentração n1 node mol V Volume m1 Massa M.M.1 Massa molar 7) Diluição: Exemplo 7: Um químico precisa preparar 200 mL de uma solução de H2SO4 com aproximadamente 0,30 mol/L. No laboratório há dois frascos desse ácido. O frasco 1 contém 50 mL de solução de H2SO4 0,20 mol/L e o frasco 2 contém 2,7 mL de H2SO4, cujo rótulo especifica que a pureza é de 100% e que a densidade do líquido é 1,96 g/cm3 (valores hipotéticos). Para que o químico consiga preparar a solução desejada o que ele deve fazer? Ci x Vi = Cf x Vf µi x Vi = µf x Vf Letra Significado Ci/Cf/µi/µf Concentrações Vi/Vf Volumes Vem do conceito que m1 e n1 são constantes 8) Mistura de Soluções sem Reação Química: Mesmo Solvente e Solutos Diferentes: Tratamos como se estivessem ocorrendo 2 diluições separadas Exemplo 8: Uma solução foi preparada misturando-se 200 mL de uma solução de HBr 0,20 mol/L com 300 mL de solução de HCl 0,10 mol/L. Quais serão as concentrações, em mol/L, dos íons Br–, Cl– na solução resultante? Mesmo Solvente e Soluto: CA x VA + CB x VB = Cf x Vf µA x VA + µB x VB = µf x Vf Vf = VA + VB µf = µA + µB Letra Significado CA/ CB/Cf/µA/µB/µf Concentrações VA/VB/Vf Volumes Exemplo 9: Um analista necessita de 100 mL de uma solução aquosa de NaCl 0,9% (m/v). Como não dispõe do sal puro, resolve misturar duas soluções de NaCl(aq): Solução 1 de concentração 1,5% (m/v) e Solução 2 de 0,5% (m/v). Calcule o volume de cada solução que deverá ser utilizado para o preparo da solução desejada. 9) Mistura de Soluções com Reação Química (Ácido-Base): Exemplo 10: Foram misturadas duas soluções de mesmo volume (500 mL) e de concentração desconhecida, uma de ácido clorídrico, HCl, e a outra de hidróxido de sódio, NaOH. A análise da solução final indica que foi formada 0,2 mol de NaCl e que esta apresenta um caráter alcalino. Esta solução foi então titulada (neutralizada) com 25,00 mL de um HCl 2 mol/L. Qual a concentração, em mol/L, das soluções desconhecidas? Química Analítica II Boa Noite e Bom Descanso!! Professores: Patrícia Ferreira Prado
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