aula 4 (misturas de soluções)– físico-química
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Aula 4: Diluição de soluções
Rede EMANCIPA – Pré-vestibular Carolina de Jesus
*Físico-química*
José Lourenço Junior
Instituto de Ciências Ambientais, Químicas e Farmacêuticas
Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
E-mail: [email protected] // [email protected]
Diluição de soluções
• Diluição é a adição de solvente puro a uma solução, com o objetivo de diminuir a concentração. (Atkins, 2007: 75)
• Quando ocorre uma diluição, a massa e o número de mols de soluto não é alterada.
• Isso implica dizer que o número de mols de soluto inicial é o mesmo que o final (n1 = n2) e a massa de soluto inicial é a mesma que a final (m1 = m2)
Diluição de soluções-dedução das equações
Equação para molaridade
• Da equação 3.2 (aula 3), temos:
e
• Como n1 = n2:
(4.1)
Equação para concentração em massa
• Da equação 3.1 (aula 3), temos:
e
• Como m1 = m2:
(4.2)
Equações-diluição
• As equações 4.1 e 4.2 são as equações de diluição, onde:
M1 = molaridade inicial V1 = volume inicial
M2 = molaridade final V2 = volume final
C1 = concentração em massa inicial
C2 = concentração em massa final
Exemplo 4.1
• (CESGRANRIO) Para preparar uma solução HCl 0,4 mol/L a partir de uma solução de ácido concentrado a 16 mol/L, o volume de água, em litros, a ser utilizado é:
a) 0,03 b) 0,47 c) 0,74 d)1,03 e) 1,17
Resposta 4.1
• Utilizando-se da equação 4.1, têm-se:
• Note que este valor é o volume de ácido concentrado. Ele deve ser completado com água até 1,2 L. Portanto, a quantidade de água é dada por:
• Este resultado corresponde à alternativa E.
Mistura de soluções
• A abordagem quantitativa das misturas de soluções será feita em casos de mesma composição, porém concentrações diferentes. Ex: mistura de HCl, mistura de NaCl, etc.
• Em uma mistura de soluções, além de ocorrer mudanças de volume e concentrações, também serão alterados os números de mols e massas dos solutos.
• Portanto para misturas não temos a relação n1 = n2 e m1 = m2, e sim n1 + n2 = n3 e m1 + m2 = m3.
Mistura de soluções-dedução das equações
Equação para molaridade
• Da equação 3.2 (aula 3), temos:
e
• Como n1 + n2 = n3 :
(4.3)
Equação para concentração em massa
• Da equação 3.1 (aula 3), temos:
e
• Como m1 + m2 = m3 :
(4.4)
Equações-mistura de soluções
• As equações 4.3 e 4.4 são as equações de misturas de soluções, onde:
M1 = molaridade inicial V1 = volume inicial
M2 = molaridade final V2 = volume final
C1 = concentração em massa adicionada
C2 = concentração em massa adicionada
M3 = molaridade final
C3 = concentração em massa final
V3 = volume final
Exemplo 4.2
• Adicionando-se 100 mL de uma solução 0,5 mol/L de NaOH a 150 mL de outra solução NaOH 0,8 mol/L, qual a concentração molar resultante?
Resposta 4.2
• Antes de aplicar-se os dados na equação 4.3, deve-se calcular o volume final (V3) da solução, que nada mais é que a soma dos volumes iniciais ( V1 + V2 = 100 mL + 150 mL = 250 mL). Os valores de volume devem ser utilizados em litros, portanto V1 = 0,100 L, V2 = 0,150 L e V3 = 0,250 L. Aplicando-se agora na equação 4.3, têm-se:
Referências bibliográficas
• Atkins, P. Princípios de química - questionando a vida e o meio ambiente. Vol. único. 3. Ed. Porto Alegre: Bookman, 2007.