Prof. Cristian Berto da Silveira

QUÍMICA GERAL

UNIDADE 9 – SOLUÇÕES

UNIDADE 9 – SOLUÇÕES

Química Geral

Misturas: É considerada mistura quando dois ou mais componentes entram em

contato uns com os outros e eles mantém as suas propriedades químicas na mistura.

Misturas Heterogêneas: Quando podemos identificar os componentes de uma

mistura. Os componentes se apresentam em fases distintas.

Ex: Água + óleo vegetal.

As misturas estão divididas em:

Misturas Homogêneas: Quando não é possível identificar os componentes de uma

mistura. Os componentes estão na mesma fases.

Ex: Água + álcool.

Misturas Homogêneas Também são Chamadas de Soluções

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Soluções: são misturas homogêneas que apresentam uniformidades em suas

propriedades. Seus componentes são denominados de solvente e soluto.

Solvente: é o componente que está em maior quantidade na solução.

Soluções Aquosas – O solvente é água;

Geralmente o Solvente Determina o Estado da Solução

Soluções Líquidas: água do mar;

Soluções Sólidas: ligas metálicas;

Soluções Gasosas: ar;

As soluções estão divididos em:

Soluções Não Aquosas – O solvente é composto orgânico;

Soluto: é o componente que encontra-se dissolvido no solvente.

Eletrólitos Fortes – Substâncias que em água se dissociam,

quase que completamente, conduzindo corrente elétrica;

Ácidos Fortes, Bases Fortes e Sais Solúveis;

Eletrólitos Fracos – Substâncias que em água se dissociam pouco, conduzindo

pouca corrente elétrica; Ácidos Fracos, Bases Fracas e Sais pouco Solúveis;

Não Eletrólitos – Substâncias que não se dissociam em água, não conduzem

corrente elétrica;

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Os soluto estão divididos em:

Química Geral

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As soluções podem ser classificadas em:

Soluções Insaturadas: Quando o produto de solubilidade ainda não foi atingido. O

solvente pode solubilizar mais soluto;

Soluções Saturadas: O produto de solubilidade foi atingido. Com uma pequena

quantidade a mais do soluto, ocorre a precipitação deste excesso;

Soluções Supersaturadas: O produto de solubilidade ainda foi extrapolado, e existe

a formação de corpo de fundo. Quando esta solução é submetida ao aquecimento

este corpo de fundo torna-se solúvel, formando, desta forma, uma solução

supersaturada.

Tipos de dispersões Tamanho médio das partículas dispersas

Soluções < 1nm

Dispersões coloidais 1-100nm

Suspensões >100nm

Solubilidade: o termo Solubilidade ou Coeficiente de Solubilidade refere-se à

capacidade que uma substância tem de se dissolver em outra.

A solubilidade do NaCl em água a 20 oC é de 36,0 g em 100 mL de água.

Exercício 1. Uma solução contendo 10 g de sulfato de cobre II (CuSO4) em 30 mL

de água, a 20 oC, será saturada ou insaturada? (Dados: densidade da água a 20 oC = 1g.mL-1, solubilidade do CuSO4 a 20 oC = 21 g/100g de H2O).

No máximo 30 mL consegue dissolver 6,3 g. Como foram adicionados 10 g, formou-

se uma solução saturada com excesso de 3,7g, denominado de corpo de fundo.

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UNIDADES DE CONCENTRAÇÃO

É a forma utilizada para descrever, quantitativamente, a composição de uma

solução.

Concentração Comum (C) - C (g.L-1) = Massa do soluto (g) Volume da solução (L)

Densidade (d) - d (g.cm-3) = Massa da amostra (g) Volume da amostra (cm3)

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Concentração Molar (M) - M (mol.L-1) = Número de mol (mol) Volume da solução (L)

Número de mol (mol) - no mol (mol) = Massa do soluto (g)Massa molar (g.mol-1)

1 mol de átomos de CARBONO (C) tem massa igual a 12 g, e essas 12 g contêm 6,022 x 1023 ÁTOMOS de CARBONO.

Exercício 2. Quantas moléculas de água existem em 1 L de água?

18 g de H2O corresponde a 6,022 x 1023 moléculas.

1000 g de H2O corresponde a X

1000 g de água existe 3,34 x 1025 molécuas.

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Concentração Normal (N) - N (eq.L-1) = No de Equivalente de Soluto Volume da solução (L)

No de Equivalente - No eq (mol.c) = Massa do Soluto (g) Equivalente Grama (g.mol-1.c-1)

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Equivalente Grama (Eq) - Eq (g.mol-1.c-1) = Massa Molar (g . mol-1)

Carga (c)

- CARGA (c):

1. Número de Hidrogênio ionizáveis de um ácido;

2. Número de Hidroxilas ionizáveis de uma base;

3. Número Total de Cargas (+) ou (-) em um Sal;

4. Número Total de Elétrons Recebidos (Agente Oxidante);

5. Número Total de Elétrons Cedidos (Agente Redutor);

N (eq.L-1) = No de Equivalente de Soluto Volume da solução (L)

N (eq.L-1) = Massa do Soluto (g) Eq (g.mol-1.c-1) Volume da solução (L)

N (eq.L-1) = Massa do Soluto (g)

Massa Molar (g.mol-1).Volume da solução (L)Carga (c)

N (eq.L-1) = Massa do Soluto (g).Carga (c)MMolar (g. mol-1).Vol da solução (L)

N (molc.L-1) = M. do Soluto (g).Carga (c)MMolar (g.mol-1).Vol. da sol. (L)

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N (molc.L-1) = M. do Soluto (g).Carga (c)

Fração Molar (XA) – é a razão entre o número de mols de um componente e o

número total de mols da solução.

XA = (nA)(nA + nB + nc +...)

XB = (nB)

(nA + nB + nc +...)

SOLUÇÃO A + B

QUANDO: XA = 1; Composto A Puro;

XB = 1; Composto B Puro;

XA = XB; ½ A e ½ B.

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Porcentagem em massa (% massa) e Titulo (T) – é a razão entre a massa do

soluto e a massa da solução.

% massa(soluto) = massa (soluto) . 100 massa(solução)

Massa(solução) = massa(soluto) + massa(solvente)

T = massa (soluto) massa(solução)

% massa(soluto) = T . 100

Exercício 3. Um estudante em um laboratório de rotina precisa determinar K em

uma amostra de solo. Para extrair este nutriente do solo ele utilizará 30 mL do

Extrator de Mehlch, composto de H2SO4 0,025 N e HCl 0,05 N. Para preparar o

extrator ele encontra no laboratório um fracos lacrado de 1L de HCl, contendo as

seguintes informações:

HCl – 32,47%; d – 1,16 g/mL; MM – 36,47 g/mol.

Qual o procedimento o aluno deverá adotar para preparar 500 mL da solução de

HCl 0,05 N,?

1,16 g/mL = m(g)

1000 mL

m = 1160 g de Solução

% massa(soluto) = massa (soluto) . 100 massa(solução)

d = m(g)V (mL)

32,47 % = massa (soluto) . 100

1160 g

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m(soluto) = 376,65 g em 1 L de solução

M = 376,65 g 36,47 g.mol-1 . 1L

M = 10,32 mol.L-1

N = M.x

N = 10,32 molc.L-1

C1. V1 = C2.V2

DILUIÇÃO

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A diluição é uma prática comum em vários ramos da ciência. Ela se faz necessária

quando precisamos preparar uma solução a partir de uma solução concentrada

(Solução Estoque).

Quando um volume pequeno de uma solução estoque é diluído em um volume

maior, o número total de mols no soluto na solução não muda, no entanto, a

concentração do soluto diminui.

Para Concentração Comum temos:

M1. V1 = M2.V2

N1. V1 = N2.V2

Para Concentração Molar temos:

Para Concentração Normal temos:

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Exercício 4. Em uma solução concentrada de ácido sulfúrico (H2SO4) a

concentração é 10,32 mol.L-1. Preparar, a partir da solução concentrada de H2SO4,

uma solução 0,05 mol.L-1 em um balão volumétrico de 500 mL.