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__________________________________________________________ Soluções Insaturadas, Saturadas e Supersaturadas __________________________________________________________ Turma 231 PGM Alunos: Yasmin Andrade Gabriel França André Diniz Duque de Caxias, 04 de Junho de 2018. Sumário 1. Introdução…………………………………………………………..2 2. Objetivo Geral……………………………………………………....3 3. Materiais e reagentes………………………………………………..3 4. Procedimento Experimental………………………………………..4 5. Resultado e Discussão……………………………………………...5/6 6. Conclusão…………………………………………………………...6 7. Referências………………………………………………………….7 1 1. INTRODUÇÃO Uma solução é uma mistura homogênea, ou seja, apresenta uma única fase ( sólida, líquida ou gasosa ) e é composta de soluto e solvente. Onde o soluto é o componente que será dissolvido e, geralmente, está presente em menor quantidade. Já o solvente, é a substância na qual o soluto é dissolvido ( essa dissolução ocorre através das interações das suas moléculas ) e, geralmente, está em maior quantidade na solução. Para o preparo de uma solução é necessário a dissolução, que consiste na diminuição da concentração de um reagente por adição de solvente sem mudar a quantidade de soluto. A solubilidade é a quantidade máxima de soluto que se dissolve em um solvente formando solução, na qual pode ser classificada como: Insaturada, Saturada e Supersaturada. Soluções insaturadas: São soluções homogêneas em que existe uma maior quantidade de solvente do que soluto. Isso ocorre, pois a quantidade de soluto ainda não atingiu o máximo do coeficiente de solubilidade ( limite de soluto a ser adicionado na solução em relação à quantidade de solvente ), ou seja, pode ser acrescentado mais soluto. Soluções saturadas: São misturas homogêneas em que existe a mesma proporção de um soluto em um solvente, ou seja, a quantidade de soluto atingiu o máximo do coeficiente de solubilidade. Soluções supersaturadas: É uma mistura no qual a quantidade de soluto é superior à quantidade de solvente existente na solução, ou seja, o coeficiente de solubilidade foi ultrapassado. Uma forma de solubilizar por completo uma solução com corpo de fundo, ou seja, tornar a mistura totalmente homogênea é levando a solução ao aquecimento, pois ao fazer isso, a solubilidade do corpo de fundo ( soluto em excesso ) será aumentada em função da temperatura, ou seja, quanto maior a temperatura, maior a solubilidade. Ao expor uma solução ao aquecimento, onde o soluto dissolve-se completamente no solvente, antes não se dissolvendo em temperatura ambiente, a reação é considerada endotérmica ( pois há o aumento da solubilidade do soluto ). E quando há um aumento na temperatura e diminuição da solubilidade do soluto, a reação é considerada exotérmica. A cristalização é o crescimento de cristais lentamente e é uma forma de purificar um composto. Esse método acontece dissolvendo uma substância em um solvente à quente e deixando a solução esfriar lentamente. Isso resulta em uma variação de solubilidade em função da temperatura, isso significa que, ao aumentar a temperatura de uma solução, a solubilidade desse sólido também irá aumentar, no caso das soluções supersaturadas. 2 2. OBJETIVO GERAL O objetivo da prática foi a obtenção de soluções à partir de substâncias concentradas e analisar os diferentes tipos de solução. Observar a influência da temperatura na solubilidade, entender o processo de cristalização e a partir de uma solução de HCl, criar soluções menos concentradas e verificar o Ph. 3. MATERIAIS E REAGENTES Materiais Reagentes Balança Analítica Água Destilada Bastão de Vidro Acetato de Sódio anidro ( NaOAc ) Béquer de 50mL ( 2 ) Brometo de Potássio ( KBr ) Espátula Ácido Clorídrico ( HCl ) P.A. Estante para Tubos Placa de aquecimento Pregador de Madeira Proveta de 5mL Tela de amianto Tubo de ensaio Vidro de relógio Balão Volumétrico de 100mL Béquer de 100mL Papel indicador de pH Pipeta graduada de 1mL 3 4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL Parte 1 1.1 Obtenção de solução saturada e solução supersaturada 1. Pesou-se 5,1g de Acetato de Sódio anidro e dissolveu-se em 5mL de água, utilizando-se um béquer de 50mL. Aqueceu-se e agitou-se o máximo possível com um pregador de madeira até solubilizar todo o sal, controlando-se a temperatura para que a solução não ebulisse. 2. Transferiu-se a solução obtida para um tubo de ensaio, deixando-se esfriar-se normalmente, lentamente e em repouso. 3. Repetiu-se os procedimentos acima, substituindo 5,1g de Acetato de Sódio por 4g de KBr. 4. Após a solução retorna-se a temperatura ambiente, adicionou-se um pequeno cristal de cada um dos sólidos nos seus respectivos tubos de ensaio. 5. Comparou-se os resultados obtidos. Parte 2 2.1 Preparo de solução 0,1 mol/L de HCl 1. Em um balão volumétrico de 100mL, juntou-se uma pequena porção de água destilada e com o auxílio de uma pipeta graduada de 1mL, transferiu-se 0,83mL de solução concentrada de HCl e homogeneizou-se. Em seguida, transferiu-se a solução para um balão de 100mL e completou-se com água destilada até um volume final de 100mL. 2. Pingou-se algumas gotas da solução preparada ( solução 1 ) em um papel indicador de pH e anotou-se o valor indicado. 3. Tomou-se 1mL da solução acima ( solução 1 ) e diluiu-se com água destilada à um volume final de 100mL em um balão volumétrico; 4. Pingou-se algumas gotas da solução preparada ( solução 2 ) em um papel indicador de pH e anotou-se o valor indicado. 5. RESULTADO E DISCUSSÃO Parte 1 - Foi preparada uma solução utilizando 5,12g de Acetato de Sódio anidro ( NaOAc ) e 5mL de água, para solubilizá-la foi necessário aquecer a aparelhagem à 108°C sem deixar ebulir. Após solubilizada, foi possível concluir que a solução é endotérmica pois a solubilidade do soluto aumenta ( há uma necessidade de energia para ocorrer ), dissolvendo-se completamente no solvente. Por ser uma solução saturada mais concentrada ( pois passou de saturada com corpo de fundo para saturada pelo 4 aquecimento ) se não deixar ocorrer a resfriação naturalmente ela pode voltar à ser o que ela era. Após a solução de NaOAc resfriar foi acrescentado um pequeno cristal, o que resultou na “solidificação” e cristalização da solução, e houve umaliberação de calor ( exotérmica ). Isso ocorreu pois a solução é saturada mais concentrada e isso faz com que ela seja instável e ao adicionar o cristal, houve uma perturbação na solução, o que causou cristalização. - Foi preparada uma solução utilizando 4,6 g de KBr e 5mL de água e foi exposta ao aquecimento, como não solubilizou por completo, foram adicionados mais 5mL de água. Após solubilizada, assim como o Acetato de Sódio foi possível concluir que a solução é endotérmica, pois a solubilidade do soluto aumentou. Por ser uma solução saturada mais concentrada ( pois passou de saturada com corpo de fundo para saturada pelo aquecimento ) se não deixar ocorrer a resfriação naturalmente ela pode voltar à ser o que ela era antes. Após a solução de KBr resfriar foi acrescentado um pequeno cristal, resultou na precipitação do KBr, o que tornou a solução saturada com corpo de fundo, não houve liberação de calor, concluindo-se que a reação é endotérmica. ( Solução de KBr e NaOAc, respectivamente ) Parte 2 Para preparar a solução 0,1 mol/L de HCl a partir de 37% m/m da solução concentrada, foi utilizado o seguinte cálculo: Dados: d= 1,19 Kg/L MM= 36,5 g/mol % = 37 V = 100mL M = 0,1 mol/L 5 1,19 Kg de HCl _ 1L _ 100% x _ 1L _ 37% x = 0,44Kg de HCl ou 440g de HCl 1 mol de HCl _ 36,5g x _ 440g x = 12,05 mol de HCl Ci . Vi = Cf . Vf 12,05 . Vi = 0,1 . 0,1 Vi = 0,00083L ou 0,83mL - Solução 1 : Pegou-se 0,83mL de HCl e acrescentou-se água até um volume final de 100mL e encontrou-se o pH 0. - Solução 2 : Pegou-se 1mL da Solução 1 e acrescentou-se água até um volume final de 100mL e encontrou-se o pH 4. Como a Solução 1 possui uma maior concentração de Ácido Clorídrico, ela possui o nível de acidez muito alto ( ácido forte ), mesmo que a Solução 2 tenha sido derivada da Solução 1, ela é menos concentrada devido a quantidade de água adicionada e consequentemente seu pH passou de 0 para 4, tendo então um menor nível de acidez ( ácido fraco ). ( Imagem 1/ Escala de pH ) 6. Conclusão Ao realizar a prática, concluiu-se que que as soluções podem ser divididas em 3 tipos: insaturadas, saturadas e supersaturadas e observou-se que que em uma solução saturada mas com corpo de fundo ao ser exposta ao aquecimento, aumenta sua solubilidade e a torna saturada e concentrada. Também foi observado, o fator ph dos das soluções ácidas, e concluiu-se que quanto mais concentrada, maior será o nível de acidez. 6 7. REFERÊNCIAS DIAS, Diogo Lopes. "O que é solubilidade?"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-solubilidade.htm>. Acesso em 01 de junho de 2018. FERREIRA, Larissa. “ Cristalização: O que é e como funciona?” Compara Online. Disponível em <https://www.comparaonline.com.br/blog/seguros/2017/09/cristalizacao/>. Acesso em 01 de junho de 2018. CESAR, Arnaldo. “Solubilidade e dissoluções endotérmicas e exotérmicas” Química Curso. Disponível em <https://quimicacurso.wordpress.com/2015/01/06/fisico-quimica-aula-1-4-solucoes-i-solubilid ade-e-dissolucoes-endotermicas-e-exotermicas-cursodequimica-com/> Acesso em 02 de junho de 2018. 7
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