componente curricular: anÁlise quÍmica 40h prof.ª Érica paiva

68

Upload: erica-paiva

Post on 07-Apr-2016

227 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA
Page 2: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Componente Curricular:ANÁLISE QUÍMICA 40H

Prof.ª ÉRICA PAIVA

Page 3: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 3

Programação Data Conteúdos:

13/01 Elemento químico, substancia simples e substancia composta, substancia pura e mistura;Diferença entre soluções, colides e emulsão

14/01 Soluções: definição; classificação

15/01 Solubilidade; efeito da temperatura e pressão

18/01 Aula de exercício

19/01 Pratica 01 preparo de soluções

20/01 Saturação; principio de Le Chatelier; Mecanismo de dissolução

21/01 Preparo de soluções cálculos de concentração e diluição

22/01 Princípios básicos de Titulometria

25/01 Pratica 03 titulometria

26/01 Avaliação final

Page 4: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 4

Coloides

Os coloides, ou sistemas coloidais, são misturas em que as partículas dispersas têm um diâmetro compreendido entre 1 nanômetro e 1 micrometro, partículas estas que podem ser átomos, íons ou moléculas. O nome coloide vem do grego “kolas”, que significa “que cola” e foi criado pelo químico escocês Thomas Graham, descobridor desse tipo de mistura. Apresentam aspectos uniformes a olho nu mas no microscópio apresenta mais de uma fase.

Page 5: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 5

Page 6: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 6

• Gel um tipo de coloide em que o meio de dispersão é solido e a fase dispersa é liquida, possui propriedades macroscópicas ( elasticidade e manutenção da forma); ex. creme de barbear, gelatina (resfriada).

• Sol o meio de dispersão é o liquido e a fase dispersa é o solido, a mistura tem aparência de um material liquido. Ex. gelatina (sem resfriar).

Page 7: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 7

Agregados São matérias heterogêneos que identificamos a olho nu.

Page 8: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 8

Soluções

• Exemplos de soluções:• Ar atmosférico;• Café;• Leite;• Chá;

Page 9: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 9

Aspecto importante

É a porção entre a quantidade dissolvida (soluto)

X

A quantidade da que esta sendo dissolvida (solvente)

Page 10: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 10

+ SALGADO – SALGADO

FORTE FRACO

Química chamamos de mais ou menos concentrado

Page 11: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 11

Homogêneo

Heterogêneo

Sal X Areia

Page 12: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 12

Dispersão

Agua + terra

Tempo

Page 13: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 13

Dispersão

São sistemas nos quais uma substancia esta disseminada sob a forma de pequenas partículas, em uma segunda substancia.

• Agua – dispersa • Terra – dispersante

Page 14: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 14

Classificação das Dispersões

Nome da dispersão

Diâmetro médio das partículas dispersas

Soluções verdadeiras

Entre 0 e 1 nm ( nanômetro 10-9 m )

Soluções coloidais

Entre 1 e 1000 nm

Suspensões Acima de 1000nm

Page 15: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 15

Definição SoluçãoSão misturas homogêneas de duas ou mais substancias.

Classificação das SoluçõesSoluções eletrolítas e não eletrolítas

Segundo seu estado Físico:Sólidos x líquidosGases x líquidos

Page 16: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 16

Dissolução do sal comum em água

- +

Solvatação dos íons

Na

Cl

NaNa

Na

NaNa

Cl

Cl

Cl

Cl

ClNa

Page 17: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 17

NaCl + H2O dissociação iônica Na+ Cl-

• HCl + H2O Ionização H3O+ Cl-

Page 18: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 18

Regras da solubilidade

• Polar dissolve polar

• Apolar dissolve apolar

• Semelhante dissolve semelhante

Page 19: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 19

Solução insaturada

Solução saturada

Solução supersaturada

Page 20: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 20

Ponto de saturação depende de:• Soluto

• Solvente

• Condições físicas – temperatura, pressão.

Page 21: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 21

Coeficiente de solubilidade

Ou grau de solubilidade é a quantidade necessária de uma substância ( em geral, em gramas) para saturar uma quantidade padrão ( em geral 100 g, 1000 g ou 1 L) de solvente, em determinadas condições de temperatura e pressão.

Page 22: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 22

• Substancia insolúvel – coeficiente quase nulo; quando são líquidos são imiscíveis. Ex...

• Quando uma substância se dissolve em qualquer proporção dizemos que é totalmente miscível. Ex...

Page 23: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 23

Curva de solubilidade

Page 24: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 24

Page 25: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 25

Page 26: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 26

Solubilidade dos gases nos líquidosDepende da pressão e da temperatura

Temperatura Líquido expulsa o gás

Assim solubilidade do gás

Page 27: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 27

Pressão empurra o gás para dentro

A solubilidade do gás aumenta

Ex. Refrigerante

Page 28: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 28

conclusão

• Em temperatura constante, a solubilidade de um gás em um líquido é diretamente proporcional à pressão sobre ele.

solubilidade

O2

N2

Pressão

Page 29: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 29

Concentração das soluções

Expressões comuns de concentração:• Teor alcoólico do vinho...12%• Corrente sanguínea acima de 0,2g de álcool.• Glicose no sangue 75 – 110mg/dL• Teor de cálcio no sangue 8,5-10,5mg/dL

Page 30: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 30

EXPRESSANDO A CONCENTRAÇÃOQuantidade de soluto:• (Kg, g, em massa), • (m³, L, mL) em volume, • mol.Índices:1- para soluto2 para solventeSem índice para a própria solução

Page 31: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 31

Concentração comumC

Exemplo:Calcule a concentração em g/L, de uma solução

de nitrato de potássio, sabendo que ele encerra 60g do sal em 300cm3 .

Page 32: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 32

Page 33: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 33

Page 34: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 34

Como se prepara uma solução de concentração definida?

• Solução com concentração 20g/L.

Page 35: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 35

• Passo a passo:1. pesar 20g do soluto desejado;2. transferir para o balão volumétrico;3. Completar o balão de 1L com água destilada;

Page 36: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 36

Definição Concentração

• Concentração é a quantidade, em gramas, de soluto existente em 1 litro de solução;

• Concentração é o quociente entre a massa do soluto e o volume da solução.

Page 37: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 37

Densidade

𝐷=𝑚𝑔

𝑉 𝑐𝑚3

Page 38: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 38

Uma solução foi preparada misturando-se 30 gramas de um sal em 300 g de água. Considerando-se que o volume da solução é igual a 300 mL, a densidade dessa solução em g/mL será de:

Page 39: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 39

Titulo em massa

(ᵟ)É o quociente entre a massa do soluto e a massa da solução ( soluto mais solvente)

Page 40: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 40

Calcule o título e a porcentagem em massa de uma solução feita a partir da dissolução de 368 g de glicerina, C3H8O3, em 1600 g de água.

Page 41: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 41

τ = m1

mτ =___m1______

(m1 + m2)τ = __368 g_____ (368 + 1600)gτ = 0,187Porcentagem em massa do soluto:τ%= τ. 100% τ%= 0,187. 100% τ%= 18,7% Porcentagem em massa do solvente:100% - 18,7% = 81,3%

Page 42: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 42

Concentração em mols por litro (m)

Concentração em mols/litro (m) da solução é a quantidade, em mols, do soluto existente em 1 Litro de solução.= numero de moles =

Page 43: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 43

Exemplo 01- qual a concentração da solução preparada pela dissolução de 1 mol de HCl em meio litro de água?

Page 44: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 44

m = m = = 2 mol /l

Page 45: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 45

• Exemplo 02 qual será a concentração em quantidade de matéria da solução preparada, dissolvendo-se 20g de hidróxido de sódio em 2 L de agua?

• Dados: M(Na) = 23g/mol• M (O) = 16 g/mol• M(H) = 1 g/mol m = 0,25 mol/L

Page 46: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 46

Relação C e mC = m.M1

EXEMPLO: o soro fisiológico contém 0,900g de NaCl (massa molar = 58,5g/mol), em 100ml de solução aquosa. Qual é a concentração do soro fisiológico, expressa em mol/L?

Page 47: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 47

Exemplo 2: uma solução de brometo de cálcio a 10g/L apresenta uma concentração, em mol/L, igual a quanto? CaBr2

Page 48: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 48

Fração em mols ou fração molar (x)

=

Page 49: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 49

Uma solução preparada tomando-se 1 mol de glicose e 99 mol de água apresenta frações de molares de soluto e de solvente igual a quanto?

Page 50: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 50

Qual será a fração em quantidade de matéria de açúcar (sacarose C12H22O11) quando se dissolve 171g em 540g de agua, sabendo que a massa molecular do açúcar é igual a 342 g/mol.

Page 51: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 51

Partes por milhão

ppm

• Exemplo: a agua do mar pode conter mais do que 5,0.10-4 de mercúrio (Hg) por gramas de água. A quantidade máxima permitida de mercúrio na agua é de?

Page 52: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 52

Diluição das soluções

• Suco concentrado;• Café forte;• Solvente nas tintas;• Inseticidas na agricultura;• Amaciantes;• Sabão líquidos;

Page 53: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 53

Diluição

Diluir uma solução significa adicionar a ela uma própria porção de solvente puro.

VC=V’C’

O volume aumenta de V para V’A concentração diminui de C para C’

Page 54: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 54

• A operação contraria a diluição é a concentração.

• na cozinha cozinhamos por exemplo a sopa para engrossar o caldo;

• Exemplo: diluindo-se 200ml de solução 5 molar de acido sulfúrico a 250ml, qual será sua molaridade final?

Page 55: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 55

Misturas de Soluções

• Refeição matinal;• Limonada;• Tintas, etc.

Page 56: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 56

Misturas de Soluções

Page 57: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 57

Considerações

• Solvente é sempre o mesmo;• Soluções são relativamente diluídas;

• Volume final será a soma dos volumes iniciais.

Page 58: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 58

Mistura de duas soluções de um mesmo Soluto

Exemplo:

mA = 7g mB= 8g

VA = 100mL VB= 200mL

CA = 70g/L CB= 40g/L

m= ? v= ? C= ?

A

A + B

B

Page 59: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 59

Mistura de duas soluções de um mesmo Soluto

Exemplo:

mA = 7g mB= 8g

VA = 100mL VB= 200mL

CA = 70g/L CB= 40g/L

m= 7 + 8= 15g v= 100 + 200 = 300mL C= = = 50g/L

A

A + B

B

Page 60: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 60

• a concentração final é sempre um valor entre as concentrações iniciais:

70g/L g/L 40g/L

Page 61: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 61

Resumindo

C =

Page 62: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 62

Resumindo

C =

C =

Page 63: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 63

Molaridade

m =

Page 64: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 64

Exemplo

Qual a molaridade de uma solução de hidróxido de sódio formada pela mistura de 60mL de solução a 5M com 300mL de solução a 2M?

Para casa página 41

Page 65: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 65

Mistura de duas soluções de Solutos diferentes que reagem entre si.

• Quando os solutos estão em proporções estequiométricas;

• Quando os solutos não estão em proporções estequiométricas;

Page 66: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 66

Quando os solutos estão em proporções estequiométricas

300mL de HCl 200mL de NaOH0,4 molar 0,6 molar

Qual molaridade a solução com respeito à:a) ao ácido b) à base c) ao sal formado

Page 67: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 67

• HCl + NaOH → NaCl + H2O

• 0,12 + 0,12 0,12 + 0,12• m= a) ao ácidob) à basec) ao sal formado

Page 68: Componente Curricular: ANÁLISE QUÍMICA 40H Prof.ª ÉRICA PAIVA

Prof.ª Érica Paiva 68

Quando os Solutos não estão em proporção estequiométrica

300mL de HCl 200mL de NaOH0,4M 0,8 M

Qual molaridade da solução com respeito à:a) ao ácido b) à base c) ao sal formado