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PROF. FAGNER MOURA Química II – Estudo das Soluções Química II – Físico-Química@PROF.FAGNERMOURA Estudo das Soluções ➢ Solução: São misturas homogêneas, isto é, uma mistura que apresenta uma única fase. Exemplos de Soluções. Exemplo de Dispersão Coloidal. Exemplo de Dispersão Grosseira. Química II – Físico-Química Estudo das Soluções Classificação Dos Materiais Solução Dispersão grosseira Dispersão Coloidal N° de Fases Monofásica Mais de uma fase Mais de uma fase Aspecto Visual Uniforme É possível observar as fases a olho nu As fases só podem ser observadas com o auxílio de um ultramicroscópio Propriedades Físicas Constantes em toda sua extensão Não são constantes, dependem da proporção Não são constantes, dependem da proporção Diâmetro das Partículas Inferior a 1nm Igual ou superior a 100nm Varia entre 1nm e 100nm Estado de Agregação Sólida, Líquida ou Gasosa Sólida, Líquida ou Gasosa Sólida, Líquida ou Gasosa Exemplos Zn + Cu Água + Álcool Etílico N2 + O2 Substância mudando seu estado físico Água + Pó de Serra Sangue Maionese Gel e Poeira @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Estudo das Soluções Solvente: Corresponde a substância que está em maior quantidade. Soluto: Corresponde a substância que está em menor quantidade @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Classificação das Soluções Quanto o Coeficiente de Solubilidade (CS) Coeficiente de solubilidade (CS): é a quantidade máxima de um soluto que é possível dissolver em uma determinada quantidade padrão (100g, 1000g) de solvente, numa dada temperatura. Soluções insaturadas ou não saturadas: São aquelas em que a quantidade de soluto é menor que o CS. Solução de CuSO4 Solução Concentrada Solução Diluída Solução de KMnO4 @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Classificação das Soluções Quanto o Coeficiente de Solubilidade (CS) Soluções saturadas: São aquelas em que a quantidade de soluto é igual ao CS. Precipitação de iodeto de chumbo PbI2 Precipitação de cloreto de prata AgCl @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Classificação das Soluções Quanto o Coeficiente de Solubilidade (CS) Soluções supersaturadas: As soluções supersaturadas são aquelas em que a quantidade de soluto dissolvido é maior que o CS. Formam sistemas muito instáveis e por isso não são muito comuns. Colóides: São misturas heterogêneas de pelo menos duas fases diferentes, com a matéria de uma das fases na forma finamente dividida (sólido, líquido ou gás), denominada fase dispersa, misturada com a fase contínua (sólido, líquido ou gás), denominada meio de dispersão. Saiba mais em: http://qnesc.sbq.org.br/online/qnesc09/quimsoc.pdf @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Colóides @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Efeito Tyndall: É o efeito óptico da dispersão da luz pelas partículas coloidais. @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Gráficos de Solubilidade @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Gráficos de Solubilidade CURVA 1: Dissolução Endotérmica (precisa receber energia para aumentar a solubilidade). CURVA 2: Dissolução Exotérmica (precisa perder energia para aumentar a solubilidade). @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Tipos de Dissolução Dissolução Endotérmica: Ocorre com absorção de energia e é favorecida pelo aumento de temperatura. @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Tipos de Dissolução Dissolução Exotérmica: Ocorre com liberação de energia e é favorecida pela diminuição da temperatura. @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Solubilidade dos Gases em Água @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Expressões físicas de concentração As expressões de concentração que não dependem da massa molar são ditas físicas e as que dependem da massa molar são ditas químicas. Concentração em Massa: Indica a quantidade de massa de soluto (m1), que se encontra dissolvida em um volume-padrão de solução (V) e é expressa em g/L. C = m1/V (g/L) Ex.: Determine a concentração (g/L) quando 15g de NaOH são utilizados para preparar uma solução aquosa de 250 mL. @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Expressões físicas de concentração Ex.: Um químico deseja preparar 220mL de uma solução aquosa de ácido sulfúrico, para isso, ele utiliza 33g de H2SO4 em 200 mL de água. Determine a concentração em g/L. Densidade: É a relação entre a massa (m) e o volume (V) dessa solução. d= m/V (g/mL) Ex. : Um químico necessita de 300g de NaOH para neutralizar uma solução ácida, a solução alcalina que ele dispõe no laboratório possui densidade igual a 1,2g/mL. Qual o volume dessa solução que o químico deverá usar para neutralizar? @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Expressões físicas de concentração Título em Massa (τ): Indica a relação entre a massa de soluto (m1) e a massa de solução (m=m1+m2). τ = m1/m1+m2 O título pode ser representado em % τ. Ex. : Um químico precisa preparar 50g de uma solução aquosa contendo 5,0% de KMnO4. Determine as massas, em g, de água e de KMnO4 que deverão ser utilizadas. @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Expressões físicas de concentração Título em Volume (τv): Indica a relação entre o volume do soluto (V1) e o volume da solução (V). τv = V1/V Os volumes do soluto e do solvente não são aditivos. Isto é, V1 + V2 ≠ V. Ex. : Uma embalagem contendo 1L de vinagre (solução) contém 55mL de ácido acético. Determine o título desta solução. @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Expressões físicas de concentração Densidade de uma Mistura d (solução)= d (soluto) . %massa de soluto + d(solvente). %massa de solvente Ex. : Uma corrente foi confeccionada apenas com ouro (d=19,3g/cm3) e prata (d=10,5g/cm3). A densidade da mistura sólida (corrente) é 17,1g/cm3. Determine a porcentagem de prata e ouro utilizada na corrente. @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Expressões físicas de concentração Relação entre Concentração em massa, Título e Densidade C (g/L) = 1000. d(g/mL) . τ Ex. : Foram dissolvidos 75g de um sal em 300g de água obtendo-se uma solução com densidade igual a 1,2g/mL. Deseja-se saber o título em massa e a concentração em g/L dessa solução. Ex. : Deseja-se preparar 500mL de uma solução de ácido sulfúrico com concentração igual a 29,4g/L usando como reagente H2SO4 (conc) com título 0,95 e densidade igual a 1,84g/mL. Determine o volume de ácido necessário para preparar tal solução. @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Expressões químicas de concentração As expressões de concentração que dependem da massa molar são ditas químicas. Concentração em Quantidade de Matéria: É a relação entre a quantidade de matéria do soluto (mol) e o volume da solução em litros (V) e é expressa em mol/L. M = n1/V (mol/L) Ex.: Calcule a massa de ureia CO(NH2)2 necessária para preparar uma solução aquosa de 2 litros com concentração 1,5 mol/L. @PROF.FAGNERMOURA Química II – Físico-Química Expressões químicas de concentração Ex. : Uma solução de Mg3(PO4)2 com concentração 0,5mol/L com grau de ionização igual a 100%. Determine a concentração de cátions e ânions na solução. Concentração em Quantidade de Matéria para ÍONS. Ex. : Uma solução de Mg3(PO4)2 com concentração 0,5mol/L com grau de ionização igual a 70%. Determine a concentração de cátions e ânions na solução. Míon = níon . MsubstÂncia . α @PROF.FAGNERMOURA
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