TRABALHO QUIMICA SOLUÇOES

Prévia do material em texto

QUÍMICA
SOLUÇOES: Soluções são as misturas resultantes da união de duas ou mais substâncias diferentes, que se apresentam obrigatoriamente em uma única fase no seu aspecto visual, como a água do mar (formada pela associação de água e diferentes sais). Por se tratar de misturas homogêneas, as soluções são formadas pela associação de pelo menos um material capaz de ser dissolvido por outro. Esse material dissolvido é denominado soluto, e o que dissolve é denominado solvente. A propriedade mais importante da matéria nas soluções é a solubilidade, já que nesse tipo de mistura existe a dissolução de um material por outro. Porém, vale ressaltar que cada solvente apresenta uma solubilidade para cada tipo de soluto de acordo com a temperatura, o que é denominado de coeficiente de solubilidade. 
DISPERSÕES: Dispersão, na Química, é qualquer disseminação de uma substância ao longo de todo o volume de outra substância. Uma dispersão é formada pela combinação de um dispergente com um disperso (soluto ou disseminado).
Disperso + Dispergente = Dispersão
CLASSIFICAÇÃO DAS DISPERSÕES:
SOLUÇÃO: São misturas de duas ou mais substâncias de aspecto uniforme, sendo que suas partículas dispersas apresentam o tamanho menor que 1nm. Portanto, são invisíveis a olho nu. Comumente usa-se o termo solução verdadeira e não somente solução para distinguir as soluções das dispersões coloidais. Nas soluções, as partículas dos solutos não sedimentam; não podem ser separadas do solvente por filtração; não conseguem dispersar a luz; e nem mesmo com o auxílio de instrumentos ópticos como ultramicroscópios elas podem ser vistas. Já tais fatores ocorrem com os coloides.
Existem soluções sólidas, líquidas e gasosas. Veja exemplos de cada caso:
- Soluções sólidas: ligas metálicas, como o bronze (mistura de cobre e estanho), o ouro 18 quilates (ouro e prata ou ouro e cobre), o latão (cobre e zinco), etc.
- Soluções líquidas: açúcar na água, oxigênio dissolvido na água, álcool, água oxigenada, entre outros.
- Soluções gasosas: o ar.
COLOIDAL: Apesar de muitas vezes, a olho nu, as dispersões coloidais serem confundidas com soluções verdadeiras, por apresentarem um aspecto homogêneo, algumas características as distinguem. Por exemplo, ocorre a formação de depósitos sob ação de uma centrífuga e suas partículas podem ser retidas por filtros. As dispersões coloidais são classificadas de acordo com as fases dispersas e de dispersão, gerando cinco tipos básicos de coloides, que são: sol, gel, emulsão, espumas e aerossol. Esses tipos de coloides podem ainda ser sólidos ou líquidos, conforme mostram os exemplos abaixo:
- Sol: gelatina dissolvida, pasta de dente e tinta;
- Sol sólido: vidro e plástico pigmentado;
- Gel: gelatina, geleias, queijos, pasta de dente e tinta seca;
- Gel sólido: rubi;
- Emulsão: maionese, leite, manteiga e cremes;
- Emulsão sólida: margarina, opala e pérola;
- Espumas: espuma de sabão e de combate a incêndios e chantilly;
- Espumas sólidas: isopor, poliuretano, pedra-pomes, carvão e maria-mole;
- Aerossol líquido: neblina e sprays;
- Aerossol sólido: fumaça e poeira.
SUSPENÇÕES: As suspensões apresentam partículas de diâmetro maior que 1000 nm. Assim, elas podem ser vistas a olho nu ou por microscópio. É uma mistura heterogênea e suas partículas se sedimentam, sendo facilmente filtradas. Exemplos de suspensões: granito, água e areia, água e argila, etc. 
SOLUBILIDADE: Solubilidade é a propriedade física das substâncias de se dissolverem, ou não, em um determinado líquido. Denomina-se soluto, os compostos químicos que se dissolvem em outra substância. O solvente é a substância na qual o soluto será dissolvido para formação de um novo produto. A dissolução química é o processo de dispersão do soluto em um solvente, dando a origem a uma solução ou mistura homogênea.
Os solutos podem ser classificados em:
- Solúvel: são os solutos que se dissolvem no solvente.
- Pouco solúvel: são os solutos que apresentam dificuldade de se dissolver no solvente.
- Insolúvel: são os solutos que não se dissolvem no solvente.
Um princípio comum em solubilidade é: “semelhante dissolve semelhante”. Isso quer dizer que um soluto polar tende a se dissolver em um solvente polar. O mesmo é verdadeiro para substâncias apolares. Veja alguns exemplos: Os hidrocarbonetos, compostos presentes na gasolina, são apolares e apresentam pouca solubilidade em água, que é polar. Os álcoois, como o etanol e o metanol, são polares devido à presença do oxigênio na cadeia carbônica e, por isso, são solúveis em água. Os sais apresentam solubilidade diferenciada. Eles podem ser classificados em: sal solúvel e sal praticamente insolúvel.
COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE: O coeficiente de solubilidade (Cs) determina a capacidade máxima do soluto que se dissolve em uma determinada quantidade de solvente. Isso, conforme as condições de temperatura. Em resumo, o coeficiente de solubilidade é a quantidade de soluto necessária para saturar uma quantidade padrão de solvente a uma determinada condição.
CURVA DE SOLUBILIDADE: A capacidade de solubilidade química de uma substância submetida à alteração de temperatura não é linear. A variação da capacidade de solubilidade, em função da temperatura, é conhecida por curva de solubilidade. A maioria das substâncias sólidas tem o seu coeficiente de solubilidade aumentado com o aumento da temperatura. Assim, a solubilidade de cada material ocorre de maneira proporcional, conforme a temperatura. Cada substância possui uma curva de solubilidade própria para um determinado solvente. A variação de solubilidade é considerada linear quando não está sob influência da temperatura. Para conhecer a variação é preciso observar a curva de solubilidade.
REGRAS DE SOLUBILIDADE: A regra geral de solubilidade determina que, “Semelhante dissolve semelhante”. Essa regra diz respeito à polaridade do solvente e do soluto e explica o fato de o óleo não se dissolver em água, mas ser solúvel em gasolina. A água, conhecida como solvente universal, é uma substância formada por ligações covalentes polares na molécula. Portanto, a água só dissolve solutos polares, como, por exemplo, sais, açúcar, álcool, etc. O óleo por sua vez é composto por ligações apolares e por isso não é miscível com água, mas se mistura com gasolina por ser esta também um composto apolar. Agora vamos falar da quantidade de soluto. Já teve a curiosidade de se perguntar por que quando misturamos achocolatado ao leite gelado sempre resta um resíduo no fundo do copo? São resíduos do produto que não se dissolveram, mas por que isso ocorre? Existe um limite para a quantidade de soluto que pode ser dissolvida em certa quantidade de solvente. Mas também existe um fator que pode dar um “empurrãozinho” na dissolução: a temperatura do solvente. Pegue aquele copo de leite e leve ao micro-ondas por 1 minuto e misture novamente, o que ocorre? Todo o achocolatado terá se dissolvido. É possível aumentar a solubilidade de sólidos em líquidos com um aumento da temperatura.
PROPORÇÕES ENTRE SOLUTOS: Quanto à proporção entre soluto e solvente: De acordo com as quantidades em massa de soluto e solvente presente na solução, poderemos ter quatro possibilidades de classificação. Para compreendê-las, precisamos conhecer o conceito de coeficiente de solubilidade (CS). O CS representa a quantidade máxima de determinado soluto que poderemos dissolver em 100 g de água,em temperatura ambiente. Assim, afirmar que CS NaCl = 37g/100g de H2O, significa que a cada 100g de água poderemos dissolver em temperatura ambiente, o máximo de 37g de NaCl. Agora, poderemos compreender as classificações mais simples possíveis para uma solução quanto à proporção entre soluto e solvente.
- Soluções diluídas: são aquelas que possuem uma pequena quantidade de soluto em relação à quantidade de solvente. Por exemplo, uma solução formada por 1g de NaCl para 100g de água.
- Soluções concentradas: são aquelas que possuem grande quantidade de soluto em relação à de solvente. Por exemplo, uma solução formada por 30g de NaCl em 100g de água;- Soluções saturadas: são aquelas formadas pelo máximo de soluto permitido, em relação ao seu coeficiente de solubilidade. Por exemplo, uma solução constituída por 37g de NaCl em 100g H2O.
- Solução supersaturada: é aquela em que o soluto é maior que a solubilidade, mas quando aquecida ou arrefecida torna-se instável a solução...
CLASSIFICAÇAO DA SOLUÇAO:
- Soluções gasosas: todos os componentes se encontram no estado gasoso, elas têm a estrutura típica dos gases, mas com uma diferença, as moléculas na solução não são todas iguais. Exemplo: o ar que respiramos é uma solução gasosa formada basicamente pelos gases nitrogênio (N2) e gás oxigênio (O2).
- Soluções líquidas: nessas soluções, pelo menos um dos componentes está no estado líquido, as partículas se encontram dispostas próximas umas das outras, caracterizando o estado líquido. Quando se diz que uma solução é aquosa, é porque o componente que se encontra em maior quantidade é a água. Exemplo: solução aquosa de álcool, onde o soluto é o álcool, e a água é o solvente.
- Soluções sólidas: os componentes dessas soluções estão no estado sólido à temperatura ambiente, essas soluções são também chamadas de ligas. Exemplos: liga de cobre (Cu) e níquel (Ni), o soluto é o níquel e o solvente é o cobre. A liga de cobre e estanho (Sn) é conhecida como bronze, e dá origem a vários objetos. ´
ESTADO FISICO DO SOLUTO E SOLVENTE: Razão soluto/solvente: esta propriedade relaciona a quantidade de soluto em relação à quantidade de solvente, e classifica as soluções em diluídas, concentradas, saturadas e supersaturadas.
- Solução diluída: a quantidade de soluto é muito pequena em relação à de solvente, sendo assim, a solução se encontra completamente diluída.
- Solução concentrada: quando a quantidade de soluto é grande em relação à de solvente, ou seja, a solução não se encontra dissolvida.
- Solução saturada: neste caso, a quantidade de soluto é a máxima permitida para uma certa quantidade de solvente, em determinada temperatura.
- Solução supersaturada: este é um sistema instável, pois a quantidade de soluto é maior que a máxima permitida.
NATUREZA DO SOLUTO: Natureza das partículas dispersas: as soluções podem se classificar em moleculares e iônicas em função da natureza das partículas dispersas.
- Solução molecular: as partículas dispersas neste caso são moléculas.
- Solução iônica: as partículas dispersas se encontram na forma de íons. Estas soluções também são chamadas de soluções eletrolíticas, porque possuem a capacidade de conduzir corrente elétrica.
CONCENTRAÇÃO DE SOLUÇOES: Concentração de soluções químicas refere-se a quantidade de soluto que existe em uma quantidade padrão de solução ou em uma quantidade padrão de solvente.