TEORIA DAS SOLUÇÕES

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02/12/2014
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Bibliografia recomendadaBibliografia recomendada
�� Química Geral e Reações Química Geral e Reações 
Químicas vol. 1 e 2Químicas vol. 1 e 2
Kotz, J. C & Treichel Jr, P. M.Kotz, J. C & Treichel Jr, P. M.
Cengage LearningCengage Learning
�� Química Química –– A Ciência CentralA Ciência Central
Brown, T. L.; LeMay Jr, H. E; Brown, T. L.; LeMay Jr, H. E; 
Bursten, B. E. & Burdge, J. RBursten, B. E. & Burdge, J. R
Person Prentice HallPerson Prentice Hall
�� Química Geral. Vol. 1 e 2Química Geral. Vol. 1 e 2
Russel, J. BRussel, J. B
McGrawMcGraw--HillHill
�� Princípios de QuímicaPrincípios de Química
Atkins, P. & Jones, L.Atkins, P. & Jones, L.
BookmanBookman
�� Química Geral. Vol. 1 e 2Química Geral. Vol. 1 e 2
Brady, J. E. & Humiston, G. E.Brady, J. E. & Humiston, G. E.
Livros Técnicos e CientíficosLivros Técnicos e Científicos
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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃO
�� Mistura homogênea Mistura homogênea �� Soluto em um solvente.Soluto em um solvente.
�� Exemplos:Exemplos:
�� GasosoGasoso –– Ar (NAr (N22 + O+ O22 + outros gases em + outros gases em 
quantidades <)quantidades <)
�� SólidoSólido –– Ligas metálicas como o níquel das moedas Ligas metálicas como o níquel das moedas 
(25% Ni + 75% Cu)(25% Ni + 75% Cu)
�� LíquidoLíquido –– Soluções aquosasSoluções aquosas
Será 
dissolvido
Efetua a 
dissolução
PRINCÍPIOS DE SOLUBILIDADEPRINCÍPIOS DE SOLUBILIDADE
� Grau de dissolução do soluto no solvente depende de:
�� Natureza das partículasNatureza das partículas �� Interações intermoleculares Interações intermoleculares 
“S“Semelhante dissolve semelhanteemelhante dissolve semelhante””
�
Será ?Será ?
�� TemperaturaTemperatura na qual a solução é formada;na qual a solução é formada;
�� PressãoPressão de um soluto gasoso. de um soluto gasoso. 
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Interações solutoInterações soluto--solvente em solvente em 
soluções de líquidos em líquidos soluções de líquidos em líquidos 
→ Rompimento de interações
→ Formação de novas interações
→ Rompimento de interações
→ Formação de novas interações
Interações solutoInterações soluto--solvente em solvente em 
soluções de líquidos em líquidossoluções de líquidos em líquidos
�� Álcool etílico e águaÁlcool etílico e água →→ completamente miscíveis.completamente miscíveis.
O que acontece?O que acontece?
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�� As moléculas do soluto e do solvente As moléculas do soluto e do solvente �� Separadas Separadas 
para que haja uma mistura e seja formada uma para que haja uma mistura e seja formada uma 
solução. solução. 
�� Álcool etílico Álcool etílico �� Grupo polar (OH) Grupo polar (OH) �� Interações com as Interações com as 
moléculas de água (grupo OH).moléculas de água (grupo OH).
�� Moléculas de álcool Moléculas de álcool �� Atraem as moléculas de água Atraem as moléculas de água 
com a mesma intensidade com que atraem suas com a mesma intensidade com que atraem suas 
próprias moléculaspróprias moléculas �� FForças que precisam ser 
vencidas para separar as moléculas de água são são 
compensadas pela atração com as moléculas de compensadas pela atração com as moléculas de 
álcoolálcool. . 
�� Moléculas de álcool Moléculas de álcool �� Entre as de água Entre as de água �� SoluçãoSolução. . 
Interações solutoInterações soluto--solvente em solvente em 
soluções de líquidos em líquidossoluções de líquidos em líquidos
�� Benzeno (CBenzeno (C66HH66) em água) em água →→ nãonão--miscíveis. miscíveis. 
O que acontece?O que acontece?
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�� CC66HH66 �� nãonão--polar polar �� forças de atração de London forças de atração de London ��
relativamente fracas. relativamente fracas. 
�� Moléculas do CMoléculas do C66HH66 não são atraídas fortementenão são atraídas fortemente pelas pelas 
moléculas de água. moléculas de água. 
�� Moléculas de água teriam que se separar Moléculas de água teriam que se separar �� só seria só seria 
possível se as possível se as forças de atração intermoleculares da forças de atração intermoleculares da 
águaágua pudessem ser compensadas pela força de pudessem ser compensadas pela força de 
atração das moléculas de benzenoatração das moléculas de benzeno �� o que não o que não 
acontece. acontece. 
�� Não é possível uma solução de CNão é possível uma solução de C66HH66 em água em água �� há há 
tendência de separação de fases tendência de separação de fases �� pois não é estável pois não é estável 
e não se forma espontaneamente. e não se forma espontaneamente. 
�� “Semelhante dissolve semelhante” ? “Semelhante dissolve semelhante” ? 
Nem sempre!Nem sempre!
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Interações solutoInterações soluto--solvente em solvente em 
soluções de sólidos em líquidossoluções de sólidos em líquidos
�� NaCl e águaNaCl e água
PROCESSO DE DISSOLUÇÃO DE UM SÓLIDO 
IÔNICO EM ÁGUA
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�� Bordas e arestas do cristalBordas e arestas do cristal →→ Íons possuem menos Íons possuem menos 
ligaçõesligações →→ Mais fáceis de serem removidosMais fáceis de serem removidos do que na do que na 
superfície do cristal.superfície do cristal.
�� Conforme as moléculas de água vão retirando esses Conforme as moléculas de água vão retirando esses 
íons, novos vão ficando expostos e o processo íons, novos vão ficando expostos e o processo 
continua até completa dissolução do cristal.continua até completa dissolução do cristal.
�� Forças de atração intermoleculares do soluto Forças de atração intermoleculares do soluto ≠≠ do do 
solvente solvente →→ Impossível a formação da solução. Impossível a formação da solução. 
Exemplos: sólidos iônicos ou moléculas sólidas de alta Exemplos: sólidos iônicos ou moléculas sólidas de alta 
polaridade (açúcar) são insolúveis em solventes apolares polaridade (açúcar) são insolúveis em solventes apolares 
(benzeno, gasolina, querosene).(benzeno, gasolina, querosene).
Coeficiente de solubilidade Coeficiente de solubilidade 
Quantidade máxima de um soluto que se pode 
dissolver em 100 g de solvente, a uma dada 
temperatura.
Exemplo: Coeficiente de solubilidade do NaCl a 20°C? 
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� Saturada – Solução que contém a máxima quantidade de soluto 
(coeficiente de solubilidade) dissolvido em dadas condições de 
temperatura e pressão. Está em equilíbrio com soluto não-dissolvido.
� Insaturada – Solução que contém soluto em quantidade inferior ao 
coeficiente de solubilidade. Não está em equilíbrio →→→→ Se o soluto é 
adicionado, ele se dissolve até atingir a saturação. 
� Supersaturada – Contém mais do que a concentração de equilíbrio 
de um soluto. É instável em presença de soluto em excesso →→→→ Se 
esta solução for perturbada (agitada ou aquecida), a cristalização 
ocorrerá rapidamente até que o equilíbrio entre o sólido e a solução 
seja estabelecido.
CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕESCLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES
Solução de acetato de sódio: a) adição de um cristal de NaC2H3O2;
Excesso de NaC2H3O2 cristaliza-se na solução (b e c)
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UNIDADES DE CONCENTRAÇÃOUNIDADES DE CONCENTRAÇÃO
� A concentração de uma solução expressa a
quantidade de soluto presente numa dada
quantidade de solvente ou de solução.
UNIDADES DE CONCENTRAÇÃOUNIDADES DE CONCENTRAÇÃO
�� Percentagem em massa ou percentagem em peso Percentagem em massa ou percentagem em peso 
(% m/m)(% m/m)
�� Percentagem em volume (% v/v) Percentagem em volume (% v/v) 
�� Percentagem em massa e volume (% m/v) Percentagem em massa e volume (% m/v) 
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�� Concentração em quantidade de matéria (M)Concentração em quantidade de matéria (M)
UNIDADES DE CONCENTRAÇÃOUNIDADES DE CONCENTRAÇÃO
Relação entre a quantidade de matéria do soluto (n1) e o
volume da solução (V), em litros.
Onde: m1 é a massa do soluto
mol1 é a massamolar do
soluto
* Unidade: mol/L
�� Molalidade (w ou Molalidade (w ou mm))
UNIDADES DE CONCENTRAÇÃOUNIDADES DE CONCENTRAÇÃO
Relaciona a quantidade de matéria do soluto (n1) que se
encontra dissolvida em 1,0 Kg de solvente (m2).
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�� Fração em Fração em 
quantidade de quantidade de 
matéria (X)matéria (X)
UNIDADES DE CONCENTRAÇÃOUNIDADES DE CONCENTRAÇÃO
Relação entre a quantidade de matéria dos componentes de 
uma solução. Dessa forma, pode ser definida tanto para o 
soluto quanto para o solvente.
Soluto (X1) Solvente (X2)
Onde: n1= quantidade de matéria do soluto; n2= quantidade
de matéria do solvente e n= quantidade de matéria da solução.
DILUIÇÃO DE SOLUÇÕESDILUIÇÃO DE SOLUÇÕES
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�� Determinar concentração desconhecida de uma Determinar concentração desconhecida de uma 
solução de um ácido ou basesolução de um ácido ou base
�� Um volume do ácido (ou da base) é Um volume do ácido (ou da base) é 
adicionado em um erlenmeyer;adicionado em um erlenmeyer;
�� Uma solução de concentração conhecida da Uma solução de concentração conhecida da 
base (ou do ácido) é adicionada com uma base (ou do ácido) é adicionada com uma 
bureta até o bureta até o ponto de equivalênciaponto de equivalência..
TITULAÇÃO ÁCIDOTITULAÇÃO ÁCIDO--BASEBASE
Indicadores Indicadores –– mudança do pHmudança do pH n1 = n2
�
M1V1 = M2V2
Influência da temperatura sobre a Influência da temperatura sobre a 
solubilidade de sólidossolubilidade de sólidos
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Influência da temperatura sobre a Influência da temperatura sobre a 
solubilidade dos gasessolubilidade dos gases
↑↑↑↑↑↑↑↑ T, diminui a solubilidade dos gases em água.
Exemplo: Aquecimento de água em panela (bolhas de ar são 
removidas da água por aumento da temperatura)
Influência da pressão sobre a Influência da pressão sobre a 
solubilidadesolubilidade
�� Só tem efeito relevante na solubilidade para Só tem efeito relevante na solubilidade para 
sistemas gássistemas gás--líquido. líquido. 
�� ↑↑ P favorece a solubilidade do gás em um líquido.P favorece a solubilidade do gás em um líquido.