Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
I í8 unidâdê 1- EÍúdo d6s dispersóes Copílulo 2 Ás soíuções ClossiÍicoçüo dos soluções Para classificar soluções, adotamos os seguintes $itêÍiosi estado de agrcgaçõo, razão soluto/solrente e nalureza dos panículas dkperses. Estodo de ogÍogo@o De acordo com este critéÍio, as soluções podem seÍ sólidas, líquìdos oü gasosas: 1) Solução sólida: Í soluto: sólido, Iiquido ou gasoso I solvente: sempÍe sóÌido Exemplos: a) Liga d€ cobre e níquel- solu(o: niqueì (s); soÌvente: cobre G). b) AmáÌgama de ouro - soluto: mercúÍio (r); soÌvente: ouro (s). , c) Liga de pâládio e hidrogênio - soluto: hidÍogênio (g); solvente: paládio (s), I 2, SoluçAo líquida: ' I soluto: sóìido, líquido ou gasoso I solvente: sempÍe ìiquido Ex€mplos: a) SoÌução aquosa de sacarose - soÌuto: sacarose G); solvente: água (l). b) SoÌução aquosa d€ álcool - soluto: áìcool (r); solvente: água (J). c) Solução aquosa de oxigêÍ o soluto: oxigênio (g); solventer água (I). 3\ SotuçAo gasosa: { soluto: gasoso t sorvenrc: gasoso Ex€mplo: Ar atmosférico filtrado. Rozõo solulo / solvente Dependendo da quantidade de soluro em relaçao à quantidade de solvente, as soluções podem seÍ diluídas, concentrados, saturadas e supersqturudas. I i, ï 19 NoluÍezo dos porficulos disp€rsos Em função da natureza das paÍtjculas dispeÍsas, as soluções podem ser /rolecrlíÌres e Ì) 2\ SoluçAo moleculal: qrando as partículas dispersas são moléculas. Exemplo: Solução aquosa de sacarose, Estas soÌuções recebem também o nonÌe de so/r- çijes nAo-eletrolíticas e não conduzem corrente Sotuçtto ìonrca: quÃndo as paflicutâ\ di\per,a\ ,ào ions ou então ions e moléculas. Exemplos: a) Solução aquosa de cloreto d€ sódio (NaCl): NaCt-Na'+Cl b) Solução aqüosa de cianidrero (HCN): HCN=H*+CN Estas soluções recebem também o nome de so/, Ções eÌetrolíticas e coÍrduzem corrente eÌétrica. 20 unidad€ ì -Eíudo dâs dlsp€Ísõêç A dissoluçõo L . - Vamos aprender um pouco mais sobre as soluções liquidas de solutos sólidos. A disso- lução corresponde à disseminação do sólido, sob a forma de partículas com diâmetÍo mé- dio de are l0 À, no seio de um l ìquido. Esse processo de dissoÌução ocorre porque as moléculas do solvente bombardeiam as pârtícuìas peíiféricas do sólido, arrancando-as e mantendo-as dispersas, devido prircipal- mente âo fenômeno da solvatâçào, ou seja, a partículâ arÍancada fica rodeada por molécu- las do solvente. ObseÍve, no esquema abaixo, o que ocorre na dissoÌução do cÌoreto de sódio (sólido): NaCl(")-Naà)+Clúq) ois.olüçÍo do illclr,l O píocesso de dissolução depende dos seguintes fatores: l) ConcentraÇão:  dissolução é tanto mais iÍÌtensa quanto mais diluida é a soìução. Isso significa que é mais fáciÌ dissolver uma substância em água pu- Ía do que em água contendo algo já dissolvido. 2) Estodo de subdivisão do sólidot A dissoÌução é tanto mais irtensâ quanto mais subdividido está o sólido. 3) Temperuíurat De modo g€râ1, a dissolução é mais txpriôftios 1) Pequ dois copos conlêndo água; em um deka sdicione um '10ÍÍãd' de açúcar e no outô un pouDo de açúcar ÍsÍinado. À!íc tm quàld0les a dirsolúção é mais ÍáNil? 2) Psque dois copos; em um deles coloqüe áqla gelada s no oúÍo ágoa Íerrenls. A sêqúiÍ, adicione úm pouco do sal em cada um e agnq tm quldslss . dirrolu, ção á rhÈ fácil? intensa a temperâturas mais elevadas. ' ' - : capturô2 assotucoes 21 CoeÍicienle de solubilidode: o indicodor do sofuloso Entende-se por co€lcje,te de solubilìdade (Cs.) a qua íidade (ge:tr.lmente em gÍamas) ecess'iia do soluto paru fotmar, com uma quantidade-pachão (geialmenre em litros) d, soh'enle, uma solução saturuda e determìnadas condìÇões de temperatúra e prcssão. A variação do coeficiente de solubilidade da subsrância em função da temDeratura Do de'er aral iada graf icamente. {scurvasobr ida.numsi. temadecoordenadasreìeSemono me de cur|as de solubilìdade. A cuNa de solubilidade é um gráfico que indica o coeficienre de solubilidade de umé subÍância em funcão da temDeratura. CuÍva dG lolubilidsde do K 0l Solubilidado 2ô0 240 z2t ?00 180 tE0 140 120 10 8 0 z 10 20 30 10 50 ü0 ?0 80 90100 Veja, ao lado, a curva de soÌubilidade do ni- trato de potássio (KNOr), construída de acordo com os seguintes dados, obtidos experimenÌal- CoefibierÌte dê CsN,.r = 357 g/L(0'C) Sáo nece'sàr io, J57 g de NaCl em I L de águapara formar uma solução saturada a 0ÒC. Cs\,.I = 360 s/L(20"C) Sào necessaÌios 360 g de NaCl em I L de áCuapara Íbrmar uma solução saturada a 20oC. CsrNnr = .16 g/100 e (30'C) São necessarios 46 g de KNO. em 100 g de águâpara formar uma soluçào saturada a 30.C. l3 0 18 l0 30 20 46 30 64 40 85 108 60 136 '70 t69 80 205 90 246 100 22 Unidade 1 Esiudo dãs dispêÍsóes Analisando o gráfico, podemos dizer qüe: l) a região I corÌesponde às soluções insaturadas, ou seja! qualquer ponto dessa r€gião in - alca que a nassâ ae XNOr dissolvido é menor qu€ o coefici€nte de soÌÌìbilìdade Trata se das soìuçõ€s dil!ídds e conceníradas; 2r a resiào ll corresoolÌd€ as soluçòes supersaturadas, ou seja, qualquer ponto d€ssaregião incl ic. que a ma".a de KrO dis.olvido è maioÍ que o coefrcienre de 'olubi l idade Trala se das soluções rrsíáveis; 3) a curva de solubilidade é a fronieiÍa entr€ as r€giões I € ll e qualq'rer ponto dessa curva ìndica que a massa de KNOr dissoÌvido é igual ao co€ficient€ de solubilidade Trata-s€ das soluções sarurddds. Analise, no gráfico ao lado, âs curvas de solubiÌidade de aÌgümas substâncìas. Podemos perceber que, geralmente, a soÌubilidade aumeüta com a temperalura. Há substâncias em que esse aumento é bas tante acentuado (KNO.) e substâncias em que eÌe é quase imp€rceptív€l (NâCl) No entanto, existem substâncìas em que asolìr- bilidade diminui com a eÌ€vação da tempe- ratura, como, por exemplo, CeíSOJr e Na,So,. Poàemos perceber também que exìs- tem casos em que â curva apresenÉ mu_ dançá bÌusca de direção Isso aconl€ce na tempeÍatura correspondente à dissociação dos sais hidratados. E o que ocorre com o CaCl: . 6HrO e o Na:SOa IOH,O: CaCÌ: óHrO 30€ CaCÌ: 4H,O cacl , .4H:o ;Fã cacl , 2H'o Na:soa . l0HP tÊ Narsol Ct ÍgJl00 I H,0ì 130 120 110 t0 I I t0 ô 5 90 100 4ffi Exercícios reso/yldos ijëlHÍHffJnÌijiít'i:ÏijiiiliiiËËiiii;iii,üilil,{ÍiìÍlLfr1iglÌ$ill{iiir.iilljlir'l ER2) Uma solução aquosa sãt l râda de acetato de chumbo, prepaÉda a 1a'C com os cuida dos necêssários, pesou 45 s e poÍ evaporacão lorneceu um resíduo sólido de 15 g Cal cular o Cs do sal a I8 'C. Admitindo que a massa da quãntidade pâdrão do solvente sêjâ de 1OO g' podemos calcu lar o Cs com a seguìnte fórmula: 100 L cs : ìõd - t' E.tão: f m, = 1 5 s (massa do soluto) 1 m = 45 s {massa da sotução) I m, = 45 - '15 = 30 s {massa do solvente) Cs = 10O Cs = lOO. 153õ=r r - 50 g/ ' lO0 g Besposta: Cs = 50 g/1OO g. ER3) A solubiljdad€ de um salaumenta tinearmente com a temperarurã. Sabe-se quê, â 1Oo C. 50 -g-dêsse salformâm, com água, 3OO g de sotução sâturada. Aquecendo essa sotução a50oC, â satuÍaçãosó é mantida se são acrescentados tOO g do sal. Catcutaro coêfi;ien te do solubi l idade desse salem água a 35oC. Vâmos detêrminar o coefìciêntê de solubatídaoe, Ìomanqo drão de água. Ìemos: r^ô. I sar =5u9ru"t lsorvên; 3oo-bo - 2soo - cs - Como a quantidads-padrão de água é de 1OO 9, vem: soq x 50 IOO z-so g t otiã - x- - 'zso 2os Loso, Cs = 20gl1OO9 (1OoC). "^,^ fsat = 50 + IOO = 15Oqbu"u Lsolvente - 2sos --- - cs - l5os/25os lOO g como quanridade pa- 50 s/25O s l5O q x 15O. IOO 250ã: íõõg - ' : - - - r5o- Loso, Cs = 60 s/1OO s (5o'C). Dsí: :60s 60 x x-2O 6o-x x 20 so ss 35-10 * --r5 - 2;- - 25 i60-rr 15 lx-2oj ' + 15OO-25x:15x30o + -25x 15x = -15OO 3OO = 4ox = t SOO = x = 45 Rssposts: Cs = 45 S/1O0 s (35"C). 24 Unidade 1 Estudo dãs dispeFões #i$i ExercÍcios de oprc ndÀogern lrliffilffil{StHiiiwiffiffi!Ìlii EA4) Cìaslifique, quanto âo estâdo de agegaçào, ar se- b) o Css, á óooc (quantidade-padáo de água: guintd soluçoes: 100 d. a) aÍ atnosféÌico filtrâdo Süponhs que a vdìação da sôlubilidade rÌn tunção b) NaCl dissolvido en áeua dâ lemDe'aluÌa sejâ linú. c) aelona e áeua d) iodo di$olvido cn clolofórÌnio f, lr) As cuívas de solub'lidade de dois sólidos, A e Ì, e) lisa de cobié e zirco en água, são dadd no $suiÌte sÌríficol EA5) Claiifique, quanto à iaturz dd pãnícìlA dis persâ!, as sesuiíles soìuÈ\: _. T _ ar HCI en agua d) \ãr.O. em asLa :: I b)C,HrO,enásua e) àlcoolúmum e âsu{ l : l - - - - - - - - - - - - - - - - - - . o Niott. 'n áeuà r51 B r^ó) Dê o sisni'iedo deì l3l // a) cscea = 2sll(ooc) zo+,------ - - --/ _ b) CsNoj = 1ó ploo I (3ooc) l5r c) GM:nr = 410 e/l 000 e (9{ì" q r[ï----------1 5t Idl CsMd =.] ,6e/ l0g{200c) " l i "c - i ,> { [Anl romm agiados 3a I de 0irBo de ciìcio coo 25 s ì[ 20 30 lÍ 5Íì V I ?,: l.'j:.j-o^ïÌi:i:.',.ïr3l^ï,i^"_ïi:"-.. a) Dnsorvendo 20 s de  cn r00 trú de ásua a ma$a d€ una soluçâo salunda que conkihã l7 s desse saì na lmDqâluÌa co.sideradâ. - poÌ fiÌtaÉo loÌaÍn oblidos 57,5 s de soluçâo saru' " :;:: "-:: :: :,: 1ì:l: l;l ï :: ::: nda. caicute o cr do sal a ls"c u"t e, en 3e8uìqa, aoarxÚoo a ImDeErüÌ5pda m" C, que tnâss de A mtrtirüã diisolúda? { [ sì A unâ deteÍninada knDeÌaruE. o cs do rcdero de b) Dìssolverdo 30 I de I eÍn 100 nL de ásuâ â \-./ soaio i C. rm ci r00 e. iatcute â mâssâ de àsua ne 50'C e, m sguida, abâixando a tempelãtün asária para inpanr una solução salüEdã qle pam 20oc' que nasa de 0 preciPih? contenhn 12,ó g des$ $l na tcmpeÉlüa consi c) Detenhe o cotficie e de solubilidade de tr /-\ deÍaú. a ì00c. / \ d) En qüaì teÍnp.ratuE os.oelicienles de solubili- I elctj torar mi{úador e agiudo" 200 s de .ulÍalo de dade d< A e I são isudi\] \-/ amónio úm 250 s de ácua. bultirdo Dm si\rcna /^ heleosêneo que, Dor ÍIração, ionèceu 5 g de Ìesi- [ EArrlo coelìcmte de solubiüdade de uo sal, núma deter- duo. Calcule o Cado salna tenp€ratura eÍn que a \-./ninada kmpeÌarum, i d.6E s/100 I Calcuh a EAl0) Sabe-$ que, a m"C, 30 s de ün sal rornârn con 200 I de água um blução sstuÌâda. A 800 C EÂú) Foram niíurados e agirrdos 100 g dc sulfâro de sò- são neúessári$ t0 g dse sal, dislolvidos em 26S g dio con 750 s de âgua a I E0 c, restraúdo uÍn sisre- de água, Darã da unã solução saluúda..Cãlcük: ma heteÌosêneo. por filÍãção d6se sislenâ ioÍan a) o Csd a 40" C (quârtidade'padáo de ásuâ: oblidos 900 I de solução satundâ. Calcule o C! do lm c); sal a 180 C e a nassâ do Esiduo da liltÌ4gão. EDzl A solubilidade de um sslem água va â lineammro com a remperatuÌa.  30. C.30 s d6s0 satÍ0Ímam gom óoua 180 g & uma solu9ão satuEd.- Tâls0luçã0, quando aquerid! . 70'C, *ige o acÍéscimo de tuis 45 q do sal oac m|Íer a satuhcão. Calrule 0 C€ do sall ã) a 30'Cj b) a 70'C; cì a 50" C. Admita 100 I c0m0 quânrìdâdÈpsddo de águâ. 25 As concenlÍoçôes dos soluçÕes Exìstem difeÍentes râzões que podem ser estabelecidâs entre as quântidâdes de solutc, solvente e solução. Tais razões são denomiÌÌadas gener'cameÍrte concentmções. qs quântidâdes 4e soluro. sohmle e soluçào podem çer expressÍts em massa ag. kg e1c.l. em vol!ìme (mL. cmr, L el,c,, ou em nìirnero de mols Os tipos mais comuns de concentração são üt!.1, (T), fação nolar (\), densídade abso' luta (d), co centração conun (C), cotcentação nolar (M\ e co cenúação nolal (\). Ífulo Chamamos de tít,rao de uma solução a razão estabelecida entre a massa do soluto (mr) e a massa dessa solução (m), ambas medidas na m€sma unidade. Assim: i l l tm, tm IT = massa do soÌulo = massa do solvente = mì + m1 = massa da solução = titulo (número pulo, isto é, sem unidade) Podemos conhecer a porcentagem em massa do soluto na solução fazendo: Assim, se o título de uma soluçào é 0,2, isso significa que pr : lM . 0,2 = zoolo.Is- so quer dizeÍ que a solução apresentâ 20q0 em massa de soluto e, evidentemente, 80qo em massa do solvente. E Exercícrbs rêsofudos re ER4l Umâ solução é preparãda dissolvendo 50 g de açúcâr êm O,45 kg de águô. Ouâl o título dessa solução e qual a porcêntagem em massâ do soluto? O açúcaréo soluto: mr = 50g. A água é o solvente: m, = O,45 kS = 45O S. Entãol '= ;,i,;; - r=Eõ#+6õã= -ffi - íiliiË1ffi 26 Unidade 1 Esiudo das dispéÍsõ€3 pl = 1OOT = pr = 10o o, l Besposta: O,1 e looó em mâssa do soluto EB5ì Uma solugão contém 15 g de saldissolvido em certa quantidãde de ásua Cãlcular a sa dâ solução, sabendo que elâ contém 80% em massa de solvente. O sal é o soluto: m1 = 15 g. A água é o solventer 8O%- Como há 80% de solvente, os 2OoÁ restantês são de soluto Então: ì roo 1b , m-- . i5S 100% - m | 2u Este píoblemã podefia também sêr resolvido com o âuxllio das fórmulas: p - ìooÌ r 20- ]OOT è r õ-o 02 | - - = 02- ; - m- o,"z -75e Rêsposta: m = 75I. f,Ar4) Una solü9ão coÍlém 30q0, m nãssâ, de solulo EAIT) Sabendo qü€ a quanìidâde de solvent é de 56 s, dÈ temine a Íía$a dssa solução. EAls) São dissolvidos 45 g de hidÌóxjdo de sódio em água. Calcuìe a na$a de água, sabendo que o solu- to.orcsponde a 150tu, eÌn ndsa, da solugão. f,Âró) PftpaÌaie uÌnâ solução dissolvendo'se 8 e de saca_ rose en 192 g de água. Qual é o Ü1ülo dessa rclu_ ção? E03) CãlNle a mase de ágú que deve evapoÉÍde 320 q de uma sluçâo aquNa slina a 5% em mNs, a limde 0ue a solutão Ésullanle conlenha 8% de totuto em mass Dereinine a poftenlágeÌn, en massa, do una solüção que contén ?5 g de nitrato dissobidos en 0,425 kg de ásua. f,ÂlE) O títuÌo de una so1üçã0 á 0,25. CahìIe a EA19) O títülo de uma solução é 0,15. DeÌeúnine solulo, sabendo que a do solvente é de ó0 do solvenle. sâbeido qüe a do soìüto è dd 27r FÍoÉo molor Para uma soÌução, sâo consideradas düâs frâções molaresi à Jração nolar do soluta e a 1ì.Ìção nolar do sobente. FÍação üoLar do soluto (xr) é a razão estabelecjda entre o número de mols de moléculas do soÌuto e o númeÌo totâl de mols de moléculas da solução. Fruçãa malar do sobente (xr) é a lazão estabeÌecida entre o número de mols de moÌécu. soÌvente e o número total de mols de moléculas da solução número de mols do soluto número d€ mols do solvente fÌâção mola! do soluto fÍação moÌaÍ do solvente de mols pode ser calcuÌado âfavés da Ìãzão massa por mol. Assim: se provar que para qualquer solução a soma das frações moÌares (soluto e solven pre ìguaÌ â 1. +x,= t r r + n, Ì r r +n, - nr+n1 r ì1 +n2 ma soloção contém 5 mols de moléculas de soluto dissolvidos eÍn 20 mols de molé ulas de solvente. Dêterminar as íÉçóes molarcs. I ln"=20 ercícios reso/vldos iiffi,ii,ëiiti*lï,Ëii$Írì'$*,t'ii'ãìi'itH; liì!ËSIiF"f+f.*'lllü't ' . : L Besposta: r r : O,2 e \=O,4. Unidâde 1 Êstudô dás dispersóes ER7ì Sãodissolv idos 12,6gde HNO3em 23,49 deásua. Calculãrasí Ía9Õesmolãresdo to e do solvente des$ solução THNo3éosolutb ,n.- 1f , : ,6 - o,zt - - LH,oeoso&entê ' n,- Ër - r ,3 n, O.2 n, 1.3 R€spost. : x j = O,13 e x, = O,87 = O,13 = O,A7 5l,l g de á8ua. D€temine d lÌaçoes NaOH e da água. nüna cena ÍÌa5sa de árüa. Calcuh a dessa solução, sabendo que a lÌaÉo to é 0,1. o,2 1É ã$$t ExeÍcÍcrbs de oqendizagem f,420) En 356,4 I de ásua são dbsolüdos ó8,4 s de sacâ- Ìose (CuH,ol). Delennine as iraçoes nolarcs da sacarcse e da ásua. EÂ21) Nma dadainâda solução, o iÌjmso de noh de soluto á a Ìerça paÍe do nún Ìo de nols do soì_ vente. Descübn 6 lÌ49õer nolarcs do solulo è do ED4l uma soluqão aquosa ds ácidD niÍico lHÍ'los)ãpreseíh Íaçã0 molâÍ de solulo iquala 0,1. Cahul. ã 9e4 em íÌìa$a,do HN03 nessa mìução Densidode obsoluto Densidade absolúta (d) de uma sPlução é a razão estabelecida entre a massa e dessa soluçãol = massa da soÌução = volume da soÌÌìção = densìdade absoÌuta da solução Assim, se a d€nsidade de uma soÌução é de 200 g/L,isso significâ que cada ção apresenta massâ dea00 g. EA22) Una soluúo collm 6 g de NaoH X^23) Uma soìuqão cofiú 29,4I de HrSOa !q, l ï lai [ ._ rcsolvido lar a densidâde absotutã de umâ sotução que apresentâ massâ de 509 e volume de = 2OO cm3 = O,2 r - 2OO cmr - d: : :4 - ç9!r!!19!:ìf !91!!9!L?9 d = O,25 S/cm3 = 250 S/L: IO quê, para transformar g/cm3 {ou S/tnU em 9/r, dêvemos mukipiicãr por 1 OOO: : d = O,25Slcm3 ou d = 25Os/1. absoÌDla de ma soìüção é de 1,2 g/cmr. o volüne ocüpado. sâbendo que a massa da éde48g. Í cte aprendizogem #jì$ffiiitiíIdili$ird|,fftrr$lH$trliiHËi$S'ilìlÍÉ xÂ2ó) Á ndsa de una sotuçào é de 86,4 s. Caìcile o vo- túme. eo ìirÌos, dessa sotuçà0, que ã!Íesenra una dmsidade de 2,7 shm '. f,427) A densidade de una olução é de 0.E g/1. Dúsmì- ne a nassârdessa $lu9ã0, qüe apresenra um votu,ne ExercÍcios de f ixoçdo tr$ì.ïïs.$.ÌF,fi8ï$?ÈffiRÌìï*Ë]$iliËF,Ëiìii,,rï Dê o significado das seguintes sentên- a) Uma solucão apresenta tÍtuto ioual a o.2. b) Uma solução a 1O%, em msssa, de Uma so[]ção apresenta densidade de I 2O0 g/1. Uma solucão a 17%, em mâssa. de NHaCt possui 50 s de sotuto. Ouât . massa de água nessa soiução? EF3) Oua a porcentagem, em mãssa, de soruro nLrma solução prepaÉda peta soluqão apiesent! massa de 30 s e ocupa un c de 40 cn1 Qual é a süa densidade absolurã, clL? dissotucão de I9 de NaOH em 92 g de EF4) Dissolve se Í mot de motécutas HCI em 963,5 g de águã. Cstcute a porcen-Ìagem, em massa, de HCt nêssa sotu ÊF5l São dissolv idos 68 s dê (NHJ,S êm 342 g de águâ. Descubra as Í;çôês morares do sotuto e do sotventê dessa EF6) Calcule a mãssã de 5OO cm3 de uma sotucão cuja densjdade ãbsotura é de 20O g/1. Unldâdê ì - Estudo dâs disDe6óes ConcenlÍoÉo comum Concentração comum (C, de uma solução é a razão estabelecida entr€ a massa do solu- to e o volume dessa soÌucão: onde: í m1 = massa do soìuto { V = volume da solução LC = concentração comum Assim, se a corcertração comum de uma soìução é de 300 g/L, jsso sjgnifica que cada litro da solução contém 30O g de solüto. E impoÍtante não confundiÍ densídade absoluts coín co ceníração comum d€ uma so- lüção. Veja: d = 300 g/L + cada liíro da soluÇão apÍeseÍta massa de 300 g (a massa da solução é de 300 g). C = 300 g/L + cada litro dd soÌüÇão conÍëm 300 g de solulo la massa da solução é! Portanto, maior que 300 g). Agora que vocêjá conhece titulo, densidade e conceniÌação de umasolução, vamos es tabeleceÍ uma relação entre essas gmndezas: T=!! +m,=mT Nessa relação, a concentração e a densidade devem ser expressas na mesma unidade. 'i'dr.ì$ ExercÍclos reso/yldos $I11ïìisïìt1ìï*'iìiiiif,rì1il,l1ÌììïÌilïlli'iÌì11ìì1ììllrlìlnrlì11ïlìçiïrFn{sw$ ERg) São dissolvÌdos I g de sacarose em águã suíiciente pârã 5OO cm3 de solução. Oual é a concentracão comum dessa soluÇão? í A sâcaíose é o soluto = m, = 8s ìv=5oocm3=o,51 ^ 8q ": v = u= sooãm-l - ^mT CL 0,5 L C = 0,016 g/cm3 = 16 g/ t 16 g/r .Resposta: C = 0.016 s/cm3 ou C = ERIO| Uma solu(àode Na)COl apresenlã densrdade isuât ã1.15g,cm".Sãbendoouel50o dessa solucão conrem 60 g de Na.CO,. catcutar ã concentracào cohum dessa sotução: fd = r , r s s/cm3 1 m = 15Os I m, = 600 - 60o ,=m = ' : i6õï - C=dÌ + c=1,1s:o,4 Respo$tãr C = 0,46 9/cm3 ou C:460g/1. f,432) Por evaporaÉo, 20 nlde um sohção aqüosa de NaCl a lJl70 m pe$ dão 3,ó g de resídüo. Calcule a dersidade d6sa solìr9ão. f,Â33) São dhsolvidos 50 e de um sal en 200 c de ásua, oí- sÌDando uma soÌüção cüja dújdâde á de 1,2 &/ünr. Deterújne a conerlÍa9ào comun dssa solüção. f,ÂJ4) CaÌdh a concnlÌa9ão conuÍ dc um blução de 1,5 s,ínlde densidade, sabendo qüe ela $ntén 2j I de suìlìrto de môijo dissolüdos em 275 I de ásüa. ConcenlÍoÉo molor . ('unLcnttuçào nolar | \'t I de umâ soluçâo é â râlào esrabetecida enrre o número de mols oe morecutas do \oluto e o \ otume. em ì iúos. dâ .oluçào: M_ I n - número de mol. de motêcutas do çotuÌo { V = volume. em lrrros, da sotüçào( M = concentração molar & ffi FxercÍclos de aprendizagern W EA28) Calcüle a conanlÌação comun de üma $lugão qüe apresenrz volume de 800 cmr e contém 20 s de so, [Á29) São dissolvidor 400 g dc clorelo de sódio en á8uâ suficieile laÌa 2 L de mlugâo. Qüal é a conenúa, Éo conün dessa solução? EÁ10) A concdÍãÉo coÍìum de üma soluçzo é de m dL. D€teÍnine o voìume dessa blucão. sah€ndo oue ela co ér ?t s de ioluto. lAJl) Delemiie a mass de NaOH dissolvjdo en álua süficienle pan 600 cnr de solução. *j, ,o"ceúa- ção cornun á de 0,7 g,/cnr. Unidade 1 Esludodasd A concentração molar é tambêm denominzda molaidade. Assim, se uma solução é 0,5 moÌaÍ (0,5 M ou 0,5 mol,/L), isso signiÍica que cada /t/o da soluÇão.oírtêín 0,5 mo[ de solüto. Como o número de moìs é dado pela razão massa por mol, podemos estabelecer: Podemos, ainda, €úabelecer uma relação importarte entre a concentração comum, em g/L, a concentração molar e a densidade, em g/L: c.ï =m c\ ou C=M mol l d_ M mol . , , T_ M mol, -Td água suficiente para aOO cYì3 de solucão. Oual é â 4L M = lqll CV M= ffi Exercíclos reso/vldos EB11ì São dissolv idos 19,6 s de H,SOaem molaridade dessa solução? H,So4(soluto) = mol j = 98s mj = 19'6 s M . . t , . v = M - gdi i . ì Ì8Ì 0.25 molr oJ o,?b molar,0,251úr Bêsposta: M = 0,25 molar. ER12) Temos 40OmLde umã solução o,15 M de NaOH. Deteminar a mãssa de NaoH nessa so_ lução e a concentrãção comum, M = O,15 molar I V = 4OOmL: O,4 L I mol j :409 l Rssposta: m! = 2,4 g M= - +r- - c=M.mot1 + e C = 6 s/L- o,15 = 4õTàZ - m1 :2.4e C=O,15 40 = C=69/t Srp&fs?:a!_!rf{rrr: .]9g *'n"'"ïï:,".";:ì:,".ï::"":fl :',,11*?"ï"3:""::1"ïï"" j::ïxï:";??1"a jcu,ãracon v = 20OhL= O,2t ] f t , .-",to"un it -#ì - v- r6f$7 -o.zs Na2CO3 DUEI Czlcde ã nA\ade HcN que ,]{è fr dissohidâ emãs!à paÉ obnr 100 cd,de sotuçjo 0,ó M. - ,2Nâ + + CO3 ,".'gF'i,./'. ,".Hr,. i"Ëá: :::H:'3'&1i1ïlï",ï;T,t:'fo:",, üì *" Na + é de o.50 mo,/r ío.bo M) e em Rssposta: o,25 Ìú ísâJ), o,50 M {Nâ+)e o,2s ÍM (coj )_ iïm €ì(e/cÍclos de oprendizogem ffiiì$ffffii,lffiffiffimifffi. EÀ}t oual c á concenrÉqào motar de uma solucào due _,,",;.;üïï;;..;,1iï;ïi::ïxì:. *," 3..iï,jlii#)1,11,,i ïïfJ:,iil;ijì:,_ * li:"0,*"'1": Ì,n,, o_. N_dcr er ãsla \rom* ** f;[',]: :,:",1ü;ff ï;,,tï:.';:ï:,1:J!'jï i*ïïJ:Ìì.de sruçro. Denbra ã noraÍidâde rArnca,.u,e d mo,a,,dddr de "ma so,ucàô aquosa de '^'"ì:ï'ï;it'üi:,,'":-i':i'.1?;lïiï1,ïï'l; !iid;i;;5: ffi;ì'ï l.'ïü"J:ïïìi.ï ;ïil'ì: '11%i'l '*" 'o 'a e em e q:ao *'"?:ïI"ïffi ,f,í,,ï#li?iïl":ï,::i'":li,ï ii:Xïl',ïffï$l'i"ôï ''ção em reraçào ao *" i.l il#Íï:Hïï:: itïïìi iiilïï;it l;L1#il[iiiïJiiÍ! ill]".gx;;i" **",,.,,,.,,," 34 u-d.d.1 Esudô dás dispê-óes Conc€nïÍoÉo molol Concentraçào molal (W\ de uma solução é â râzão estabcÌccida entre o númerc de mols de moÌécuÌas do soluto e a massa, em quilogramas, do solvente: . m:(xgl í rr = número de mols de moléculas do solüto( m - masa. em quììograma.. do .oìvenre lW = concentraçào moìal A concentração molal é Íambêm denominad?' molalüade . Sâbemos oue n, = ]I1 . e"tao, mol, -lI!-Lmol, " - m;Ge ;.(It Considerando a massa m, em gramas, temos: 'ffi Exercício resolvido ;i:i!,i,,xìi:!,tliïii'inilliÍir',:r'ixiiÍiiiiii: ii,.íiiiúilliiiiÍiiï:iiíirìÌi{*;iiï* EB14) Prepara'se uma solução dissolvendo se 60,6 g de KNO3 êm 2 0O0 g de águã. Oual é a concentracão molal dessa solucão? Í Assim, seÌrma solução ó 3 moÌal, ìsso significa que para cada 1000 g (1 kg) do solvente existem 3 moÌs do soluto. KNO3é o soluto = molr = Aáguaéosolvênte r m, Resposia: W = O,3 molal. ' lo1 s ì w60,6 s I = zooo g I - l OOOml . . . tooo.60.6vv = Ìn ,aõõ = u.r mo,al c€pituro2 Áé slucões 35 W Exercícìos de aprendízagem |Wffi EA43) EÀ44) EÀ{' [Â46) EÂ47) Calole a coMtrtragão nolal de umâ solução peparaú pela dissoluçâo d€ I,7 e de HrS eÍì 800 s de ásna. São disolvidos 2,Ì4 g de cloreto de anônio (ÌüLCÌ) em 1.64 kg de âgu. Qüal é a nolalidâde dessâ soluçâo? UÌnâ soluqão 0,8 nolâl âpresentâ 850 g d€ ásua. DesdbÉ o úmelo de nols de nolécÌnas do soluio contidos nessâ En I 400 g d€ água são disrolüdos Í sm8 de sulfito de sódio (NârSC\), de nodo â obter lm solüção 0,a5 molal. DissolveÍì-se 39 g de sulfeto de sódio (Na?S) €m r grnnâs de águâ, obterdo-se una solução 0,8 nolal. Qual é o W Exercícíos de fxação W EFr) Dê o significado das seguintes sentenças: a) Uma soluçáo de NaCl aprêsênta concentração de 2 9/1. b) Uma solucão 0,81ú. c) Uma soluçáo'1,5 molal . EF8) Calcule â concentração molarde umãsoluçáo de HrSOa cuia co n ce ntração com um é dê 9,8 g/1. EF9) Oeterminê a massa de NaoH que existe em 2 Lde soluçáo 0,1 M dessa bâse. EFl0) A porcentagem, em massa, dê êtanoì (CrH6O) em uma soluçáo aquosa dêssa substân- cia é iguâla 46%. Calcule: a)a f íâção molarda ásua nessa soluçáo; b) a molaridadê dêssa soluçáo, cuja densidade é de 0,8s/cm". Er11) Prepaía-se uma solução dissolvendo-se 34 g de nitíato de prata (a9N03) em 250 g de água. oual é â molal idad€ dessa soluçáo? EF12) Sáo dissolv idos 6,0 s de uréia ICO(NH,),1 em 90 s de á9uâ. Deteíminê o t í tu lo dâ solução, âsfrâçóês molarês do soluto e do solventê ê a molalidadê da soluçáo. ED6) Temos uma solúaão aquosa de HCI 7,3 lV, que contém 24% em nassa de soluto. Calculê a densi dade dessa solucáo e a sua molalidadê. A dilui$o de umo solu$o , ",i ' ' ' A diluição é umprocesso que implica o decréscimo da conc€ntração de uma soÌÌrção. PaÌa consegui esse decréscimo, podemos juntar solvente à solução ou retüar uÌÌÌâ paÌcelâ do soluto nela presente. 36 unidâdê i - Esludo dâs disp6rsó6s Vâmos consìderar apenas o acréscimo de soÌvente: """""".,"'ry & M,: + Disso, concÌuimos que: mr : cÌvr Ì mr : crvl l nì:MlVr Ì n1: Mrv, J W Exercícío resolvìdo ER15) Considere 40 mL de umâ soluçáo 0,5 M de NaCl. Oue volume de água devê sêí adicionado pãra que a sua concentração caia para 0,2 M? { v, =.0 . r L M1=0,5M I v,=t l r .=o.r t solução 2 Entáo: M1v1= M,v, = o,s 4o=o,2v2 + v.= !4;19 =1qs-1 o.2 Logo, houve um acíéscimo de 60 mL de águâ {100 mL - 40 mL = ô0 mL). Resporaâ: 00 mL. ì lïtüfiIil f,A48) lA,r9) câpítulo2 as soluçóes 37 Exercícios de aprendìzagem li.Hüïliiïì'ffi{{jftiËXlì{$iÍ$i1H'iqiÍtrülIlr{Íifl#i.!! Calcde a concenn?9ão mold de ma solüção oblrdâ â pârtir de I L de solugão de KNOr 0,3 M, à qüd são aúesc€ntâ- dos 500 mL de ásua pm. Qumdo âdicionânìos 100 cnr de ágìla a um solnção de NaCl, obtenos I L de solução 0,09 M. Detemine a mole; dâde dâ solução mles do âcÌéscino de á8rÌÀ. ED7)Temos umãsolucãodeácido clorídr ico lHCl)quêapresenta 2070 em massa desoluto e densi- dade dê 1,1 g/ÍnL. Oue volume dessa solução devê ser diluído pâra foímar '150 mL dê uma solução que contenha 8% êm mâssa de soluto e quêiênha densidâde de l,05 g/ml? A misÍuÍo de solu@es Vamos estudar três casos de mistula de duâs ou mais soluçõesl 12) Mìstura de soluções que apresenktm o mesmo solato e o mesmo sobe te ConsideraÌìdo a mistura de duâs soÌuções, temos: r" , , : \1+% mÌ:CrVr mì = c,v, nì = MrVl nl = ttlzVz ] " -, . -r = c,. (vÌ +v,) .j ] " " ,*" , :M,.(vì+v,) + W Exercícios de aprendìzagem iflWffi f,450) 30 mr de solì!ção 0,1 M de HNOr foram âdicioÍâdos a 20 cm3 de soìução 0,2 M do mesno ácido. Calcüle â Írola- ridâd€ d. soluçâo resultânte. EA51) Duâs soluções de voìunes ie!âis e de corcentraçõs 0,\ Me 0,1M rolan mistundâs. DeÌernrne â conceotraqào molar da soìução .esültânte. f,Â52) I00 ml d€ uÌnâ solução de Caclx de 0,03 g/Íú de concenÌraçâo sã0 misrurados con 200 nú de ourra solução d€ Cracìr, EsüÌraldo uma sÕluçâo de 0,04 s/nr de corc€nhaçâo. Calcule a concenrraão d! sluçâo de 200 nú. f,Á53) Sâo nishüadd duas soluções, A ô B, de m nesno ácìdo, resuftândo 500 cn3 de solìlqão 0,5 M. Câlcute â corcen, tação ÍìolâÌ dâ solução B, sahendo que a solução A â!Ésenta volume de 200 cÍl € conce râção Ì M. 'W Exercícios de fxação iW EFl3) Calculex, conforme o esquema: V,=0,61 Ml=0,5M Mz=0,2M EFr/ Í ) Desêja-se preparar uma solução 1 M dê NaOH, part indo dê 400 mL de uma sotuçáo 1,5 M dessâ base. Ouê volume de água dêvê ser adic ionado? Oual o votumê da soluçáo 1 M obtida? Ef15) A 100 mL de uma soìução 0,25 M de {NH1)rCO3 sáo adic ionados . lOO mL ds umà solução 0,5 M do mêsmo sal. Cãlcule a concentraçáo, em sÂ, da sotuÇão resultante. ÉFl6) Ouevolume dê águâ dest i lada se devejuntaía 5OO mL dê umâ sotuçáo de ácido sutfúr i - co, de 1,96 g/mL de densidade e 90%, êm massâ, de H2SOa, a f im de se obter uma soluçáo 10 M? EF17) Uma solução de ácido nítrico tem 1,35 g/mL dê dênsidãde e 56%, em mâssâ, de HN03 DetêÍmine ovolumê dessâ solução que, diluída, fornece 3OO mLdê sotução 0,6 M. EFl8) Uma soluçao de ácido niúico de 1,26 g/cm1de densidade conrem 409o, em massa, de HN03- Oue volume dessa solução é necessár io para, após umâ di tu ição, preparar 2 L desolução 1 M de ácido nítrico? 22) Mhtura de soluções apresent tn.Ìo solutos diJërcntes que não reagem entre sì e o nesno Vâmos considemr a seguinte mistura: I\4r = 1,5lV Vr = 120 + 180 = 300 mL de NârSOa tvr =2 tú Agor4 ânâlisemos o que ocore: Tudo se passa como se a solução de NarSOa solì€sse uma diÌuição, passândo do voÌume de 120 mL para o de 300 mL. Isto âcontece porque a quantidade do soluto NarSOa rão se altem, pois ele não reage com o K2SO4. Por oütro lado. o mesmo ocoÍe com a solução de K2SOa, oLì seja, é como se houvesse uma diluição, pâssândo o volume desta soÌução de 180 mI para 300 ml. Eítão, podemos corìsiderar que as duas soluções sofÌem rmÌa diluição. Assim, temos: soÌução de Na2SO4 = MrVr + Mr: . .1 2.120 = À4 300 = + Mr : 0,8 molar (0,8 moYL) : M'V, 2 t20 300 solução de K2SOa = ìÁzvz - M.Vi = 1,5 180: À4 300 + = M. = -o'-!q = M, = 0,e molâÍ (o,e mo!,4-) Logo, â solução resuÌtante é 0,8 molar (0,8 mol/L) emrelação ao NarSOa e 0,9 moÌar (0,9 mol{-) em rclação ao KrSOa. Podemos. evidentemente, câlcülar âs concentrâções moÌares em relação aos íoÍìs nâ soÌução resultarÌte: Na2SOa + l l rso4+ 2Na- + 2K- + SO; SO; ÊÀst Então, â solução resultante é 1,6 mol/L em relação ao-s íons Na-, 1,8 mol/L em reÌação âos íons K* e I ,7 mot/L (0,8 + 0,9) em relação aos íorÌs SOi' Esse raciocínio, feito com a concentração molaÌ, Pode também ser feito com a concen- ffi Exercícìos de aprendìzagem 1ffimffiffmffiffiü EÁí) 500 mL de uÍna soluqão 0,4 M de NâCl são nistürad$ con 300 nL de üÍìâ solü9ã0 0'8 M de KCl Calcule â concentacâo Íìold dâ solucão Esultâtie en relâção a cada uÌn dos sâis e eú Elâção aos respôcnvos tons Tenos 750nrde utusluçio 1,0MdeNârsoa e250nLdeuÌnâsolüção 1,0MdeNaCl' calclrleasonce raçoes moìa€s en Elâção aos sais e en !e1ação aos ions dâ solução €sultarte dâ mislÌu dâquelas solü9ões 32) Místura de soluções apresenta do solutos díercntes que reagem entre sì e o mesmo Ouando as substâncias Ìeagem enüe si, a determinâção dâs concentrações de cadâ uma das espéciec, após a misturâ. é ieiLa atrar es do uso do cálculo eslequiométrico' vamos considemr, então, as seguntes mrsturâsì a) - aO unidade 1-Eíudo das dispêÌsÕes solução rcsultaÍìÌe V,= 150 + 100 =250 mL da solüção resultante emrelâção ao HCl, ao KOH e Iniciâlmente, descobÍimoso número de mols do HCI e do KOH nas Ìespectivâs soÌuções: soluçãodeHcl lvr - 0,1 lv,ì vr - 150 mL Calculemos a concenttação molar ED8) ÍVistu6m-se volumes iguais de soluçóes l lU de NaCl e KCl Oual selá ã concentEçáo molaí' em relação aos íons Cf, da solução resültantê? V. : 250 mÌ- (0,25 L) À4=? nKct = 0,015 mol solução de HCl =t ,=+=0,1 =m + nHcÌ=0,Ì .0,15 =+ = nHcl = 0,015moÌ soÌução de KoH - onr= Y =+ 0,r5: f f =nKoH=0,r5.0,1 = 3 nKoH :0,015 mol A equaçâo dâ reaçâo que ocone na mrshrm a. HCl +KOH -> KCÌ + H2O A paÍir dos coeficiedes dâ eqüaçào. Dercebf..üffi',í,f"ïiiSÌ ;ïiï.iË;,i^:tï:il::ï:i "[ï lì Hl:ï1."iï;,ïïiï Como o_s n ú,Ìneros de mots de HCì e KOH s? -u ^vn. oavendo a prod,rr o. o.o,r 'no, o! ' ,1Ë, l js namiqrurânàoexisr i rámai(HCI Desse modo, na mistuÌa. temos: . moÌaridâde zero em relaçào ao HCt. pois ele náo exisle; :il:i*'"ri:::f,;""Jil.ï5li"x#3ll;iiï".i.Ëiïiï.:i;*.** u.=; = r"r : f f i :o,oeu b) Mj = 0,25 [4 V1=300m1 CaÌc!ÌÌemos a conceÌìrraçâo molâr da solução resulrante: soÌução de',soa = v, = 1: = o,zs = tï = na.so, = 0,25.0,3 + - nH:soa = 0,075 mol V, =300+ 200 = 500 m! 7 42 Unidado r -Esiudo d*dìspeÍsõês sorüçàode \âoH - M, n) iP é 0.9 n\ 'n" ' . , õ j ' n\ 'oH 0002- É nN'oH:0'18 mol A equação dâ reaçáo que ocorre nâ mjsnúa é: H2SOa+ 2NaOH --> NarSOa + 2HrO A partir dos coeficientes da equação, percebemos que I mol de H2SOa reage com 2 mols de NâOH produzindo 1 moÌ de Na2SOa. Portanto, 0,075 moì de H2SOa reâgem com O, I 5 mol de NaOH pÍoduzindo 0,075 moÌ de NarSOa. Como o rúmeÌo de mols de NâOH na solução é mâior alo qu€ o consumido lÌa reação, sobm NaOH: 0,18 0,15 = 0,03 moÌ de NaOH Ëntão, na mishlÌâ, temos: . moÌaridâde zeÌo em Íelação ao H2SOa, pois eÌe não exisre; . molaÌidâde diferente de zerc em relação ao NâOH, pois hour€ sobrâ: M, = 9{1 = s.s6 À,Í0,5 V : 500 mL (0,5 L) l À4:? !y,= nuoH * n^,or, : O,O: mof J V' . moÌaridade diferente de zero em relação ao Na2SOa, pois ele se fomou: v. : 500 rnl r0.5 L) ì -M,- '^^__ I \4. t ï : " - * 9.0?5 - o.rsv nNeso" = 0,075 mol ) " [As6) W Exercícíos de aprendizagem ffiítrfiiflüilffidtW Misnnamae ó00 mL de unìa solução 0,20 M de Câ(OE), conì 400 nú de urna sotução 0,50 M de HCt. Calole as conedÍaçoes noìares en rc1ação âo Ca(OH),, ao HCI e ao lal fomdo (CâCL) nâ slução Esultanre. Tenos 100 flr de uÌÌÌa solugão Ì M de AgNOj. A esa soìução são misrundos 400 DL de uÍnâ solucão 0.5 M de HCL .alcule s Lo0rnÌÌãcào mold .lâ roluçJo Ìesúân.e er Etdçào do 4g,,ro.. do HCI e & sât tornado I AeÍ t. A 200 nI de umâ solução 0,50 M de H,SOr são nisrurâdos 800 nL de una solüção 0,25 M de KOH. Catcule a coDc8nbâção, dÌ gÍ,, em rclação m Ml fonÌÌâdo (&SO, dâ solugão rÊsutãnle. EAJT) EA58) EDg) ïêmos 500 mL de umâ sotução 0,6 tV de HCt. A essa sotução são adicionados j0,6g de carbonaro de sódio (Na,CO, puro. Detemine ã concentração, em s/1, da sotução resutrãnte em ;tação ao HCt. \
Compartilhar