Propriedades de Soluções

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Universidade estadual de santa cruz
Engenharia elétrica
Química geral ii
Soluções 
~ Soluções ~
Saturação e Solubilidade
Calor de solução
Solubilidade e Temperatura
Solubilidade e Pressão
Saturação e Solubilidade
A solubilidade de um soluto em um dado solvente é definida como a concentração da solução saturada .
A 25°C, a uréia, (CO(NH2)2) (soluto não-dissociavél), 19 mol por litro de solução formada.
Neste ponto, a solução é classificada SATURADA, e o equilíbrio é atingido entre a uréia dissolvida e o sólido em excesso
CO(NH2)2 (s)	⇌	 CO(NH2)2 (aq)
Solução Saturada
Uma solução saturada é aquela que está em equilíbrio com excesso de soluto, ou seria se estivesse presente excesso de soluto.
			com ou sem corpo de fundo
O termo saturado denota a maior concentração de soluto que uma solução pode conter e estar em equilíbrio com alguma porção d soluto não-dissolvido com o qual está em contato
Solução Insaturada
Uma solução insaturada é aquela que tem uma concentração de soluto menor do que a de uma solução saturada.
Solução supersaturada é aquela que a concentração do soluto é maior do que a da solução saturada!
A solução supersaturada é instável e soluto dissolvido em excesso tende a se cristalizar.
Saturação e Solubilidade
Solutos Dissociáveis
Dissociação – quando alguns solutos se dissolvem, eles formam íons dispersos.
	NaCl(s)		Na+ (aq)	+	Cl- (aq) (insaturada)
	NaCl(s)	 ⇌ 	Na+ (aq)	+	Cl- (aq) (saturada)
Calor de Solução
Algumas substâncias dissolvem-se com desprendimentos de calor (ΔH < 0), outras com absorção de calor (ΔH > 0).
O aumento de entalpia em processo e dissolução é conhecido como calor de solução, ou entalpia de solução, ΔH sol (mol.L-1).
Calor de Solução
ΔH > 0 é positivo quando o calor é absorvido.
ΔH < 0 é negativo quando o calor é desprendido.
Calor de solução ou entalpia de solução é o nome dado à quantidade de calor liberado ou absorvido um processo de dissolução.
Calor de Solução
Calor de Solução
Calor de Solução
Calor de Solução
Solvatação – Processo em que os íons interagem com as moléculas do solvente. 
		NaCl(s)		Na+ (aq)	+	Cl- (aq)
(forças íon –dipolo)
Calor de Solução
A quantidade de energia liberada quando um íon torna-se hidratado é chamada ENERGIA DE HIDRATAÇÃO. 
ΔHhid < 0 ~ valor negativo ~ Energia liberada
ΔHhid > 0 ~ valor positivo ~ Energia absorvida
Solubilidade e Temperatura
Se o processo de dissolução é endotérmico, um equilíbrio de solubilidade é representado como:
	calor + soluto + solvente ⇌ solução 	 ΔHhid > 0 
	soluto + solvente ⇌ solução + calor 	 ΔHhid > 0
Solubilidade e Temperatura
De acordo com o princípio de Le Châtelier:
No caso de processo endotérmico, o aumento de temperatura muda o equilíbrio para a formação de mais solução, ou seja, aumenta a solubilidade.
No caso de processo exotérmico, o aumento de temperatura modifica o equilíbrio para a esquerda, ou seja, favorece o soluto não-dissolvido.
Solubilidade e Temperatura
Solubilidade e Pressão
A solubilidade de líquidos e sólidos em solventes líquidos é praticamente independente da pressão
Segundo o princípio de Le Châtelier, um aumento na pressão favorece o processo de dissolução
~ Lei de Henry: A solubilidade de um gás dissolvido em um líquido é proporcional à pressão parcial do gás acima dom líquido.
X = KP
Em que:
		X é a fração molar de equilíbrio do gás em solução
		P é pressão parcial na fase gasosa
		K é a constate de proporcionalidade, constante da lei de Henry
Solubilidade e Pressão
Propriedades Coligativas
Propriedades coligativas (ou propriedades coletivas) são aquelas que dependem apenas do número de partículas do soluto em solução e não da natureza dessas partículas.
 abaixamento da pressão de vapor;
 elevação do ponto de ebulição;
 diminuição do ponto de congelamento;
 pressão osmótica.
É importante ter em mente que estamos falando de soluções relativamente diluídas, isto é, soluções cujas concentrações são ≤ 0,2 M.
Abaixamento da Pressão de Vapor
Se um soluto é não-volátil, a pressão de vapor de sua solução é sempre menor que a do solvente puro.
Relação dada pela lei de Raoult, que diz que a pressão parcial de um solvente sobre uma solução, PI é dada pela pressão de vapor do solvente puro, P°1, vezes a fração molar do solvente na solução, X1.
PI= X1 P°1
A diminuição da pressão de vapor, ∆P,é diretamente proporcional à concentração do soluto (expressa em fração molar).
Abaixamento da Pressão de Vapor
Exemplo: Calcule a pressão de vapor de uma solução preparada por dissolução de 218 g de glicose (massa molar =180,2 g.mol-1) em 460 mL de água a 30°C. Qual o valor do abaixamento da pressão de vapor? A pressão de vapor da água pura a 30°C é 31,82 mmHg. Considere que a densidade da solução é 1,00 g.mL-1. Resposta = 1,4 mmHg
Elevação do Ponto de Ebulição
A presença de um soluto não volátil abaixa a pressão de vapor de uma solução, deve também afetar o ponto de ebulição dessa solução.
Elevação do Ponto de Ebulição
A elevação do ponto de ebulição (∆Te) é definida como:
				∆Te = Te – T°e
	em que: Te é o ponto de ebulição da solução e T° corresponde ao ponto de ebulição do solvente puro
∆Te = Ke m
	em que: m é a molalidade da solução e Ke é a constante molal de elevação do ponto de ebulição. As unidades de Ke são °C.m-1.
molalidade é o número de mols de soluto dissolvidos em 1kg (1000 g) de solvente.
Constantes Molais Ke e Kc
Abaixamento do Ponto de Congelamento
A variação da temperatura com a adição de um soluto não-volátil (∆Te) é proporcional à concentração da solução
∆Tc = Tc – T°c
∆Tc = Kc m
em que: m é a molalidade da solução e Kc é a constante molal do abaixamento do ponto de congelamento. As unidades de Kc são °C.m-1.
Abaixamento do Ponto de Congelamento
Exemplo: O etilenoglicol (EG), CH2(OH)CH2(OH), é um anticongelante comumente utilizado nos automóveis. É solúvel em água e pouco volátil (ponto de ebulição = 197°C). Calcule o ponto de congelamento de uma solução que contém 651 g dessa substância em 2505 g de água. Você manteria essa substância no radiador do seu carro durante o verão? Kc =1,86°C.m-1.				
Pressão Osmótica
	Diversos processos bioquímicos dependem da passagem seletiva de moléculas de solvente de uma solução diluída para outra mais concentrada, através de uma membrana porosa.
Pressão Osmótica
	O movimento de moléculas do solvente, através de uma membrana semipermeável, de um solvente puro ou de uma solução diluída para uma mais concentrada é denominado osmose
	A pressão osmótica (π) de uma solução é a pressão necessária para fazer interromper a osmose.
	A pressão osmótica pode ser medida diretamente a partir da diferença entre os níveis finais do fluido
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Pressão Osmótica
	Uma vez que a pressão de vapor da água pura é mais elevada que a pressão de vapor da solução, há uma transferência de água do compartimento da esquerda para o compartimento da direita
	A transferência continuará até que esteja completa. Uma força impulsionadora semelhante faz que a água passe para a solução durante a osmose.
Pressão Osmótica
Uma célula dentro de (a) uma solução isotônica, (b) uma solução hipotônica e (c) uma solução hipertônica. A célula permanece inalterada em (a), incha em (b) e encolhe em (c).
Pressão Osmótica
A pressão osmótica de uma solução é dada por
Em que: π = pressão osmótica (atm)
	M = molaridade ( número de mol por volume)
	R = constante dos gases (0,0821 atm.L.mol-1K-1)
	T= temperatura temodinâmica (K) 
	π = MRT 
Pressão Osmótica
Exemplo: 
	Prepara-se uma solução dissolvendo 35,0 g de hemoglobina (Hb) em água suficiente para fazer o volume de 1 L. Se a pressão osmótica da solução é 10,0 mmHg a 25°C, calcule a massa molar dahemoglobina.
A pressão osmótica média do sangue é 7,7 atm a 25°C. Qual a concentração de glicose (C6H12O6) será isotônica com o sangue? 
Pressão Osmótica
Obrigado!