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Prof.ª Luana Limoeiro Ferrão Universidade Estácio de Sá SOLUÇÕES Aproximadamente 90% das reações químicas acontecem com os reagentes dissolvidos em algum líquido SOLUÇÃO Solvente – composto que dissolve Soluto – composto que é dissolvido Solvente Soluto Solução CONCENTRAÇÃO É a relação entre a quantidade de soluto e o volume da solução COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE Limite da quantidade de soluto que consegue ser dissolvido no solvente Exemplo: Qual a concentração comum em g/L de uma solução de 3L com 60g de NaCl? C = m / V C = 60 / 3 C = 20g/L CONCENTRAÇÃO CONCENTRAÇÃO MÁXIMA Quando ocorre a adição de um soluto e este não mais se dissolve A solução atinge a máxima concentração que pode ter e, mesmo que adicionemos mais soluto, a concentração não se alterará mais A concentração é a relação da massa do soluto dissolvido em um certo volume de solução CONCENTRAÇÃO x DENSIDADE Qual a diferença para a Concentração? Na concentração "m" representa a massa apenas do soluto, enquanto que na densidade o "m" representa a massa total da solução (soluto + solvente) Quando a concentração aumenta, a densidade também aumenta, pois estamos adicionando mais massa à solução CONCENTRAÇÃO MOLAR Conhecida também como molaridade Obtida através da fórmula: Onde n é o número de mols do soluto e V o volume em litros da solução Usar a tabela periódica para achar o número de mols Qual a molaridade de uma solução cujo volume é 0,250 L e contém 26,8 g de CaCl2? Inicia-se o cálculo somando o número de massa (A) dos elementos do soluto, nesse caso, cálcio (Ca) e cloro (Cl): Ca = 40,1 / Cl = 35,5 40,1 + (2 x 35,5) = 111,1 (massa molar do CaCl2) Número de mols de CaCl2 é preciso calcular: 1 mol de CaCl2 → 111,1 g de CaCl2 Nº de mols de CaCl2 → 26,8 g de CaCl2 Logo o número de mols de CaCl2 é 0,241 mol de CaCl2 Aplicamos por fim, a fórmula: M = 0,241 mol / 0,250L = 0,964 mol/L CONCENTRAÇÃO MOLAR ATENÇÃO: MOLARIDADE ≠ MOLALIDADE Molalidade é o número de mols de soluto existente em 1 kg do solvente CONCENTRAÇÃO MOLAR TÍTULO E PERCENTUAL É a relação entre soluto e solvente de uma solução dada em percentual (%) Os percentuais podem ser: Percentual massa/massa (%m/m) ou peso/peso (%p/p) Percentual massa/volume(%m/V) ou peso/volume (%p/V) Percentual volume/volume (%v/v) O percentual varia de 0 a 100: NaCl 20,3% = 20,3g em 100g de solução 50% de NaOH = 50g de NaOH em 100mL de solução (m/v) 46% de etanol = 46mL de etanol em 100mL de solução (v/v) O título não possui unidade (adimensional) Varia entre 0 e 1 Para encontrar o valor percentual através do título: TÍTULO E PERCENTUAL Exemplo: Uma solução contém 8g de NaCl e 42g de água. Qual o título em massa da solução? E seu título percentual? TÍTULO E PERCENTUAL NORMALIDADE É a relação entre o equivalente-grama do soluto pelo volume da solução A unidade é representada pela letra N (normal) Está em desuso, mas ainda pode ser encontrada em alguns rótulos nos laboratórios Como calcular o Nº Eqg? Para ácidos: Para bases: NORMALIDADE Exemplos: Quantas gramas tem 1E (um equivalente-grama) de HCl? 1 Eqg = 36,5 / 1 = 36,5 Quantos Eqg tem em 80g de NaOH? 1 Eqg = 40/1 = 40 1 Eqg ----- 40g x ----------- 80g x = 2 Eqg NORMALIDADE Qual a massa de ácido sulfúrico (H2SO4) contida em 80mL de sua solução 0,1N? Dados: MM = 98g/mol V = 80mL = 0,08L N = 0,1N m1= ? Calcular o Eqg: Eqg = 98/2 = 49 m = 0,392g NORMALIDADE TIPOS DE SOLUÇÕES • Contém a máxima quantidade de soluto dissolvido em um dado volume de solvente a uma dada temperatura Saturada • Contém uma quantidade de soluto dissolvido inferior à solubilidade possível a uma dada temperatura Insaturada • Contém mais soluto dissolvido e tende a precipitar parte do soluto, formando uma solução saturada Supersaturada TIPOS DE SOLUÇÕES Curva de Saturação TIPOS DE SOLUÇÕES É a capacidade que uma substância apresenta de ser dissolvida em outra Por que as substâncias se misturam, de modo a formar uma solução, enquanto outras não o fazem? Por que a água pode se misturar com o álcool, mas não com a gasolina, por exemplo SOLUBILIDADE LIGAÇÕES QUÍMICAS SOLUBILIDADE Substâncias polares e substâncias apolares Regra da Solubilidade: Substâncias polares tendem a se dissolver em solventes polares, assim como substâncias apolares tendem a se dissolver em solventes apolares SOLUBILIDADE • Ácidos, bases e sais, que são polares • Dissolvem em água que é polar Compostos Inorgânicos • Geralmente são apolares • Se dissolvem em solventes orgânicos, como o álcool, que em geral são apolares Compostos Orgânicos Água: solvente UNIVERSAL PRINCÍPIOS DE SOLUBILIDADE O grau de dissolução de um soluto em um solvente depende de vários fatores Os mais importantes são: A natureza das partículas de solvente e soluto e as interações entre elas A temperatura na qual a solução é formada A pressão de um soluto gasoso COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE É a quantidade necessária de uma substância para saturar uma quantidade padrão de solvente, em determinada temperatura e pressão Exemplo: à temperatura de 25 °C, é possível dissolver cerca de 360 g de NaCl em 1L de água, sendo, portanto é 360 g/L a solubilidade do NaCl em água Valores de solubilidade de algumas substâncias em 1 litro de água a 20 °C COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE Duas substâncias são totalmente miscíveis quando elas se dissolvem em qualquer quantidade EX: água com álcool Nessas situações, o coeficiente de solubilidade é infinito Existem substâncias que praticamente não se dissolvem num dado solvente, como ocorre com o cloreto de prata (AgCl), cujo coeficiente de solubilidade em água é de 0,014 g/L Nesses casos, dizemos que a substância é insolúvel naquele solvente COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE TEMPERATURA E SOLUBILIDADE Na maioria das substâncias, há um aumento da solubilidade com o aumento da temperatura Isso geralmente acontece quando o soluto é dissolvido com absorção de calor, o que chamamos de dissolução endotérmica Existem substâncias que se dissolvem com liberação de calor e, por isso, tendem a ser menos solúveis com o aumento da temperatura, o que recebe o nome de dissolução exotérmica A variação dos coeficientes de solubilidade das substâncias em função da temperatura pode ser expressa em gráficos denominados curvas de solubilidade TEMPERATURA E SOLUBILIDADE PRESSÃO E SOLUBILIDADE A pressão tem grande influência nas soluções que contêm gases A solubilidade de gases em solventes líquidos muito depende da pressão Quando aumentamos a pressão sobre o gás, de certa forma, o gás é “empurrado” para dentro do líquido, ou seja, sua solubilidade aumenta Quando o gás não reage com o líquido da solução, a lei de Henry explica a influência da pressão nesse sistema, dizendo que: A solubilidade de um gás num líquido é diretamente proporcional à pressão sobre o gás, em temperatura constante PRESSÃO E SOLUBILIDADE GRUPOS DE SOLUBILIDADE Grupo I • Compostos solúveis tanto em éter quantoem água Grupo II • Compostos solúveis em água, mas insolúveis em éter Grupo III • Compostos insolúveis em água, mas solúveis em hidróxido de sódio diluído Grupo IV • Compostos insolúveis em água, mas solúveis em ácido clorídrico diluído Grupo V • Hidrocarbonetos e compostos contendo C, H e O que não sejam aqueles dos Grupos I a IV e sejam solúveis em ácido sulfúrico concentrado Grupo VI • Todos os compostos que não contenham N ou S e que sejam insolúveis em ácido sulfúrico concentrado Grupo VII • Compostos que contenham N ou S que não sejam aqueles dos Grupos I a IV. Muitos dos compostos deste grupo são solúveis em ácido sulfúrico concentrado
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