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Universidade Federal do Paraná Setor Palotina Departamento de Biociências Disciplina de Bioquímica – CP102 e SPCB018 Prof.ª Izabel Volkweis Zadinelo AULA PRÁTICA 2 PREPARO DE SOLUÇÕES I. Introdução Solução é uma mistura homogênea composta por: soluto(s) e solvente. Uma solução líquida consiste de duas partes: o material que foi dissolvido (soluto) e um material líquido no qual este foi dissolvido (solvente). Se dissolvêssemos 1 g de cloreto de sódio em 100 mL de água, referir-nos-íamos à água como solvente e ao NaCl. A quantidade de soluto (em massa ou moles) contida no volume da solução, ou seja, a concentração da solução, pode ser expressa por diferentes unidades de concentração. As mais utilizadas em Bioquímica são: mol/L, g/mL, ppm, %(m/v). Essas unidades descrevem de forma quantitativa a composição de uma solução. Uma solução pode ser insaturada, saturada ou supersaturada. Quando insaturada a proporção de soluto e solvente ainda é suficiente para que a solução mantenha-se homogênea, ou seja, o soluto diluído no solvente. Uma solução Homogênea em equilíbrio e em seu limite máximo de soluto é chamada de saturada. Se continuarmos a acrescentar soluto em uma solução em algum momento ela começará a ter soluto em excesso sobrando no fundo do recipiente, tornando-se uma solução supersaturada. FORMAS DE EXPRESSAR A CONCENTRAÇÃO DAS SOLUÇÕES Cálculos: A primeira coisa a ser feita antes de preparar uma solução é fazer os cálculos, para saber quanto de cada reagente será necessário, quais vidrarias usar e assim por diante. Molaridade: Molaridade (M) é o número de moles do soluto (n) dissolvido por litro de solução. Ela é calculada tomando-se a relação do número de moles do soluto pelo volume da solução em litros, e expressa em mol/L. Exemplo 1: Um aluno dissolveu 8,70 g de NaCl (M.M. = 58 g/mol, pureza = 100%) em 100 mL de água destilada. Qual é a molaridade da solução? a. Calcular o número de moles. Universidade Federal do Paraná Setor Palotina Departamento de Biociências Disciplina de Bioquímica – CP102 e SPCB018 Prof.ª Izabel Volkweis Zadinelo b. Converter o volume para litros. c. Calcular a molaridade. Concentração da solução expressa em porcentagem: Porcentagem em massa por volume (%m/v): Indica a massa do soluto (em gramas) presente em cada 100 mL de solução. A unidade utilizada é o símbolo de porcentagem (%), que pode ser seguido pela notação m/v (massa/volume). Exemplos: - solução de dextrose a 5% (m/v) contém 5 g de dextrose em cada 100 mL de solução. - concentração do soro fisiológico: NaCl 0,9%(m/v) [cada 100 mL de solução contém 0,9 g de NaCl]. Porcentagem em massa (%m/m): Indica a massa de soluto (em gramas) presente em 100 g de solução. Exemplo: uma solução de ácido nítrico a 70% (m/m) contém 70 g de ácido nítrico em cada 100 g de solução. Porcentagem em volume (%v/v): Indica o volume do soluto (em mL) presente em cada 100 mL de solução. É usada para expressar a concentração de uma solução que consiste de líquidos apenas. Exemplo: uma solução de formol a 10% (v/v) contém 10 mL de formol em cada 100 mL de solução. Universidade Federal do Paraná Setor Palotina Departamento de Biociências Disciplina de Bioquímica – CP102 e SPCB018 Prof.ª Izabel Volkweis Zadinelo Partes por milhão (ppm): Uma unidade empregada para expressar baixas concentrações é PPM (partes por milhão). Uma parte por milhão é equivalente a 1 mg/L ou 1 g/KL. (ver conversão de unidades no quadro abaixo): Exemplo 2: Converter: De L para mL : 2,555 L = ___________ De mL para µL : 1,250 mL = __________ De mg para g : 500mg = __________ De g para Kg : 2500 g = _____________ INFORMAÇÕES SOBRE O REAGENTE Porcentagem de pureza do reagente: É comum encontrar, no laboratório, reagentes que não são 100% puros contendo percentuais variados de outros componentes (geralmente indicado no rótulo do frasco). A porcentagem de pureza de um reagente X, seja ele sólido ou líquido, refere-se à massa do composto X (em gramas) contida em 100 gramas do reagente. Exemplos de reagentes sólidos: cloreto de cálcio, hidróxido de sódio, glicose, sacarose. Exemplos de reagentes líquidos: ácido sulfúrico, ácido clorídrico, ácido acético, dimetilformamida. Universidade Federal do Paraná Setor Palotina Departamento de Biociências Disciplina de Bioquímica – CP102 e SPCB018 Prof.ª Izabel Volkweis Zadinelo Exemplo 3: Suponha que o reagente NaCl utilizado era de pureza igual a 80%. Um aluno dissolveu 8,70 g de NaCl (M.M. = 58 g/mol) em 100 mL de água destilada. Qual é a molaridade da solução? a. Calcular a massa de NaCl contida no reagente pesado b. Calcular o número de mols c. Converter o volume para litros d. Calcular a molaridade Densidade Uma das propriedades que servem para caracterizar uma substância é a sua densidade. Ela expressa a quantidade de matéria contida em uma dada unidade de volume. Empregando unidades métricas, as densidades dos sólidos são comumente expressas em unidades de gramas por centímetro cúbico (g/cm3), as dos gases em gramas por litro (g/L), e as dos líquidos em gramas por mililitro (g/mL) ou quilogramas por litro (Kg/L). Para os reagentes líquidos, a densidade indica a razão entre a massa da solução e o seu volume. Os reagentes líquidos geralmente não podem ser pesados. Assim, para preparar soluções a partir de um reagente líquido é fundamental conhecer o valor da sua densidade, pois a partir dele obtém-se o valor do volume do reagente a ser medido. Universidade Federal do Paraná Setor Palotina Departamento de Biociências Disciplina de Bioquímica – CP102 e SPCB018 Prof.ª Izabel Volkweis Zadinelo Exemplo 4: Preparar 1 L de solução de ácido acético a 0,1 mol/L. (d= 1,058 g/mL; M.M.= 60,05; pureza= 90%). a. Calcular a massa teórica de ácido acético b. Calcular a massa real de ácido acético a ser utilizada no preparo da solução, considerando a porcentagem de pureza do reagente. c. Calcular o volume do reagente a ser medido d. Importante: seqüência de passos para preparar a solução 1. Colocar no balão volumétrico de 1000 mL, cerca de 500 mL de água destilada 2. Adicione o volume de ácido calculado ( ). 3. Completar o volume para 1 litro com água destilada. DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES Fórmula geral Soluções aquosas são freqüentemente preparadas por diluição, ou seja, pela adição de água a uma solução mais concentrada, cuja concentração é conhecida. Quando diluímos uma solução, evitamos o ato de pesar e dissolver a quantidade necessária de soluto. Visto que a quantidade de soluto não se altera, uma equação simples permite calcular a nova concentração: Exemplo 5: Qual o volume de H2SO4 18 mol/L necessário para preparar 500 mL de uma solução a 0,15 mol/L? Universidade Federal do Paraná Setor Palotina Departamento de Biociências Disciplina de Bioquímica – CP102 e SPCB018 Prof.ª Izabel Volkweis Zadinelo Aluno:___________________________________________ GRR:_____________ DATA:____/____/____ Exercícios para entregar: 1. Um aluno dissolveu 5 g de glicose em 200 mL de água destilada. Qual a molaridade da solução? MM da glicose=180g/mol a. Calcular o número de moles. b. Converter o volume para litros.c. Calcular a molaridade. 2. Preparar 1 L de solução de ácido acético a 0,25 mol/L. (d= 1,058 g/mL; M.M.= 60,05; pureza= 85%). a. Calcular a massa teórica de ácido acético b. Calcular a massa real de ácido acético a ser utilizada no preparo da solução, considerando a porcentagem de pureza do reagente. c. Calcular o volume do reagente a ser medido 3. Qual o volume de uma solução de cloreto de amônio 10mol/L necessário para preparar 200mL de uma solução a 0,1 mol/L? 4. Converter: De L para mL : 3,689 L = ___________ De mL para µL : 3,350 mL = __________ De mg para g : 1500 mg = __________ De g para Kg : 65800 g = _____________
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