1ª AULA _SOLUÇÕES AQUOSAS DE SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS

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SOLUÇÕES AQUOSAS DE 
SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS 
 Disciplina: Química Analítica Qualitativa 
Profa. Drª. Karina Rimar 
A solução é um produto homogêneo obtido quando 
dissolve uma substância (denominada soluto) num 
solvente (água); 
 
 
A água é o solvente mais disponível na Terra e 
facilmente purificado e não é tóxica; 
 
 
Encontra, portanto muito uso como meio para a 
realização de análises químicas; 
 
 
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As substâncias podem ser classificadas em dois 
grupos: 
 
 
 1. As que conduzem corrente elétrica (Eletrólitos), 
sofrendo alterações químicas, 
 
 
 
2. As que não conduzem corrente elétrica (Não-
eletrólitos) que permanecem sem alterações; 
 
 
 
SOLUÇÕES AQUOSAS DE SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS 
SOLUÇÕES AQUOSAS DE SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS 
 A presença de íons comunica a água a capacidade 
de conduzir eletricidade; 
 
 
Substâncias (como NaCl) que se dissociam em 
solução aquosa produzindo íons, formam soluções 
que conduzem eletricidade, chamados eletrólitos. 
NaCl(s) + H2O(l)  Na
+
(aq) + Cl
-
(aq) 
Nos eletrólitos estão incluídas, com poucas 
exceções, todas as substâncias inorgânicas, tais como 
os ácidos, as bases e os sais; 
 
 
 
 
Nos não-eletrólitos são incluídos os materiais 
orgânicos, tais como: cana-de-açúcar, glicose, etanol, 
glicerina; 
 
 
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Eletrólitos Fortes – Ionizam-se completamente em um 
solvente 
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1. Ácidos inorgânicos – HNO3, H2SO4, HCl, HI, HBr, 
HClO3; 
 
 
2. Hidróxidos Alcalinos ou Alcalinos Terrosos – 
NaOH, LiOH, Mg(OH)2, Ca(OH)2 
 
 
3. A maioria dos Sais – NaCl, LiNO3, K2SO4, Mg(Br)2 
Eletrólitos Fracos – Ionizam-se apenas parcialmente 
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1. Ácidos inorgânicos – H3BO3, H2CO3, H3PO4, H2S, 
H2SO3 
 
 
2. A maioria dos ácidos orgânicos – CH3COOH, 
HCOOH; 
 
 
3. Amônia e a maioria das bases orgânicas, haletos 
e cianetos 
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A água quimicamente pura não conduz eletricidade, 
se, no entanto, for dissolvido nela ácidos, bases ou 
sais, a solução resultante não só conduzirá a corrente 
elétrica como também ocorrerão transformações 
químicas; 
 
 
 
 
O processo completo denomina-se Eletrólise; 
Eletrólise 
É um processo não-espontâneo, em que a passagem 
de uma corrente elétrica através de um sistema 
líquido, no qual ocorre movimento dos íons, 
produzindo reações químicas; 
 
Numa célula eletrolítica sempre ocorre transporte de 
material, durante a eletrólise; 
 
As substâncias que serão submetidas à eletrólise 
podem estar liquefeitas (fundidas) ou em solução 
aquosa. 
 
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Os fenômenos que ocorrem durante a Eletrólise 
podem ser estudados na célula eletrolítica 
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Teoria da dissociação eletrolítica 
A corrente elétrica é conduzida pela migração de 
partículas (por forças eletrostáticas) carregadas em 
solução de eletrólitos; 
 
 
As moléculas dos eletrólitos, quando dissolvidas em 
água, se dissociam em átomos carregados, que são os 
íons; 
 
 
Esta dissociação é um processo reversível, o grau de 
dissociação varia de acordo com o grau de diluição; 
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Teoria da dissociação eletrolítica 
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Grau de dissociação 
O grau de dissociação (α) é igual a fração das 
moléculas que estão efetivamente dissociadas. 
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O valor de α pode variar de 0 a 1. Se α = 0, não há 
dissociação, e se α = 1, a dissociação será total. 
 
O grau de dissociação pode ser determinado por vários métodos 
experimentais (técnicas crioscópicas e ebulioscópicas). 
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 Equilíbrio Químico - Lei da ação das massas 
 
 
As condições de equilíbrio químico podem, ser 
descritas a partir da Lei da ação das massas; 
 
 
Esta lei foi definida inicialmente por Guldberg e Waage, 
em 1867, como: 
 
 
 “a velocidade de uma reação química a uma 
temperatura constante é proporcional ao produto das 
concentrações das substâncias reagentes” 
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Lei da ação das massas 
 
 
 
 
 
No estudo da Lei da ação das massas, empregamos a 
concentração das espécies químicas como variáveis e 
deduzimos que a constante de equilíbrio é 
independente destas concentrações 
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Considerando uma reação reversível: 
 
 A + B ↔ C + D 
A velocidade de reação entre A e B é proporcional às suas 
concentrações 
 V1 = K1 [A] [B] 
Do mesmo modo, a velocidade de reação no processo 
inverso 
 V2 = K2 [C] [D] 
Onde: K1 e K2 são constantes denominadas constantes de 
velocidade e os colchetes indicam as concentrações molares das 
substâncias nelas inseridas. 
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Ao atingir o equilíbrio, as velocidades de formação e 
decomposição são iguais (equilíbrio dinâmico) 
 
 
 
Onde: K é a constante de equilíbrio da reação. Seu valor 
independe das concentrações das substâncias em reação, 
variando ligeiramente com a temperatura e pressão 
 V1 = V2 
 
K1 [A] [B] = K2 [C] [D] 
Em que, 
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 Atividade e Coeficiente de Atividade 
 
 
G. N. Lewis introduziu um novo conceito 
termodinâmico, denominado atividade, que 
substituindo as concentrações nas funções 
termodinâmicas, oferece resultados perfeitamente com 
os dados experimentais; 
 
 
 
Essa grandeza tem as mesmas dimensões da 
concentração. 
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 Atividade e Coeficiente de Atividade 
 
 
A atividade, aA, do componente A é proporcional à sua 
concentração efetiva [A] e pode ser expressa por: 
aA = ʄA x [A] 
Onde: ʄA é denominado coeficiente de atividade, quantidade 
adimensional, que varia de acordo com a concentração 
SOLUÇÕES AQUOSAS DE SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS 
 Atividade e Coeficiente de Atividade 
 
 
O coeficiente de atividade de um íon específico 
depende da concentração de todos os componentes 
iônicos em solução; 
 
 
Lewis e Randall (1921) introduziram uma grandeza 
designada força iônica, I, que definiram como a semi-
soma dos produtos da concentração de cada íon 
multiplicado pelo quadrado de sua carga; 
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 Força Iônica – (I) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Em que: Ci = concentração molar do íon 
 
 Zi = carga do íon 
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A correlação entre o coeficiente de atividade e força 
iônica pode ser deduzida a partir das equações 
quantitativas da teoria de Debye- Huckel- Onsager; 
 
 
 A teoria de Debye- Huckel- Onsager aceita o fato de 
as soluções de eletrólitos fortes serem completamente 
ionizadas; 
 
 
Esta teoria é capaz de fornecer um perfil quantitativo 
das características de uma solução de eletrólitos;SOLUÇÕES AQUOSAS DE SUBSTÂNCIAS INORGÂNICAS 
 
Teoria de Debye - Huckel – ansanger 
 
 
 
 
 
 
 Em que: 
 
 e = carga do elétron; 
 N = constante de Avogadro = 6,02 x 1023; 
 R = constante dos gases; 
 ρ0 = densidade do solvente; 
 ε = constante dielétrica do solvente; 
 T = temperatura absoluta; 
 Zi = carga do íon; 
 I = força iônica. 
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 Coeficiente de atividade – ʄ 
 
 
Introduzindo os valores adequados das constantes e dados 
físicos para soluções aquosas diluídas à temperatura 
ambiente 25ºC (298K), a expressão pode ser 
simplificada 
 
 
 
 
A expressão para o coeficiente médio de atividade de 
um sal, 
BIBLIOGRAFIA 
 
 
VOGEL, A. , Química Analítica Qualitativa. 5 ed. São Paulo: Mestre 
Jou, 1981. 
 
 
SKOOG, D. A.; WEST, D. M; HOLLER, F. J.; CROUCH, S. R. 
Fundamentos de Química Analítica. Editora Thomson, São Paulo, 
8.ed., 2007. 
 
 
ATKINS, Peter; JONES, Loretta. Princípios de química: 
questionando a vida e o meio ambiente. 5. ed. Porto Alegre: 
Bookman, 2012.