Professor: José Tiago Pereira Barbosa

2013

SOLUÇÃO

É uma mistura uniforme de átomos, íons ou moléculas de duas ou mais substâncias.

SOLUTO Substância dissolvida ou substância presente em menor quantidade na solução.

SOLVENTE Substância que dissolve ou a substância presente em maior quantidade.

SOLUTO SOLVENTE SOLUÇÃO

SOLUÇÃO

SOLUÇÃO

5

Prefixo Múltiplos Símbolo Fator

Prefixo Frações Símbolo Fator

tera T 1012 deci d 10-1

giga G 109 centi c 10-2

mega M 106 mili m 10-3

kilo k 103 micro 10-6

hecto h 102 nano n 10-9

deca da 101 pico p 10-12

DefiniçõesSoluto: substância a ser dissolvida;

Solvente: substância que efetua a dissolução;Solução aquosa: solução que utiliza água como solvente;

Solução diluída: solução que contém uma pequena quantidade de soluto;Solução concentrada: solução que contém uma quantidade razoável de soluto.

Prefixos mais comuns na literatura química

EXEMPLOS DE SOLUÇÕES

Solvente Sólido Solvente Líquido Solvente Gasoso

Soluto Sólido

Bronze (zinco em cobre,

uma liga)

Solução salina (cloreto de sódio

em água)

a

Soluto Líquido

Amálgama (mercúrio em

prata)

Licor (álcool em água)

a

Soluto Gasoso

Hidrogênio em platina metálica

Água gaseificada (dióxido de carbono em

água)

Ar (oxigênio em nitrogênio)

ª Para formar solução com solvente gasoso, o soluto deve geralmente estar também no estado gasoso.

Soluções Aquosas:

Soluções que contêm água como solvente.

ÁGUA

Estrutura de Lewis para a molécula de água

OHH

105 o

OHH

OH Hx x

O PROCESSO DA DISSOLUÇÃO

Um soluto se dissolve num solvente que tem estrutura semelhante a ele.

Solventes polares: tendem a dissolver solutos polares ou iônicos.

Solventes não polares: tendem a dissolver solutos não polares.

“O SEMELHANTE DISSOLVE O SEMELHANTE.”

PROCESSO DE DISSOLUÇÃO DE UM SÓLIDO IÔNICO EM ÁGUA

IONIZAÇÃO

Compostos covalentes polares que se dissolvem em água.

Exemplo: HCl (H+ e Cl-)

Eletrólitos: substâncias que produzem íons quando se dissolvem em água.

SOLUBILIDADE

É a massa do soluto que pode ser dissolvida numa certa quantidade de solvente em uma dada

temperatura.

É expressa em gramas de soluto por 100 mL (100 cm3) ou por 100 g de solvente numa dada temperatura.

Exemplos:

1) Cloreto de sódio - 36 g por 100 g de H2O a 20 oC.

2) Sacarose - 204 g por 100 g de H2O a 20 oC.

3) Hidróxido de cálcio [Ca(OH)2] - 0,17 g por 100 g de H2O a 20 oC.

4) Cloreto de prata (AgCl) - 0,0001 g por 100 g de H2O a 20 oC.

Influência da Temperatura na Solubilidade

A solubilidade da maioria dos sólidos nos líquidos aumenta com a temperatura.

Exemplo: uma quantidade adicional de 308 g de açúcar se dissolve em 100 g de água quando a temperatura passa de 0 oC a 100 oC.

Velocidade de dissolução: pulverização e agitação.

SOLUÇÃO SATURADA

Solução que está em equilíbrio em relação a uma outra substância dissolvida.

SOLUÇÃO INSATURADA

Uma solução que não está em equilíbrio em relação à substância dissolvida e pode dissolver quantidade maior desta

mesma substância.

SOLUÇAO SUPERSATURADA

Solução com quantidade de substância dissolvida maior que a solução saturada.

Solução de Acetato de Sódio: a) adição de um cristal de NaC2H3O2. b) e c) O excesso de NaC2H3O2 cristaliza-se na solução.

Líquidos Miscíveis:

Líquidos que se misturam completamente entre si para formar uma solução em qualquer proporção.

Têm geralmente estruturas moleculares semelhantes.

Líquidos Imiscíveis:

Líquidos imiscíveis se dispõem em camadas de acordo com sua densidade.

Álcool Solubilidade em H2O a

Solubilidade em C6H14

CH3OH ∞ 0,12

CH3CH2OH ∞ ∞

CH3CH2CH2OH ∞ ∞

CH3CH2CH2CH2OH 0,11 ∞

CH3CH2CH2CH2CH2OH 0,030 ∞

CH3CH2CH2CH2CH2CH2OH 0,0058 ∞

CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2OH 0,0008 ∞

a Expresso em mol de álcool / 100 g de solvente a 20 oC. O símbolo de infinito indica que o álcool é completamente miscível em solvente.

Solubilidade de alguns alcoóis em água e hexano

GLICOSE

CONCENTRAÇÃO

A concentração de uma solução expressa a quantidade de soluto presente numa dada quantidade de solvente

ou de solução.

21

500 mL 500 mL

Adicionar água

destilada

Concentração (C)É o quociente entre a massa do soluto e o volume da solução

solução

soluto

Vm

C

Ex.: Preparar uma solução aquosa 5 g/L de cloreto de sódio (NaCl)

Tampar

500 mL

2,500 g

NaCl

500 mL

Agitar

Porcentagem em massa por volume:

EXEMPLO: uma solução a 5 % (m/v) de dextrose usada para alimentação endovenosa contém 5 g de dextrose (glicose) para 100 mL.

Porcentagem em massa por volume (m/v)gramas de soluto

mililitros de solução= x 100 %

Dextrose a 5 % (m/v) 5 g de dextrose

100 mL de solução= x 100 %

Porcentagem em massa:

EXEMPLO: Uma solução de ácido nítrico a 70 % (m/m) contém 70 g de HNO3 em cada 100 g de solução.

Massa por cento (m/m) gramas de soluto

gramas de solução= x 100 %

HNO3 a 70 % (m/m) 70 g de HNO3

100 g de solução= x 100 %

Porcentagem em volume:

EXEMPLO: Uma solução de álcool etílico a 70 % (v/v) usada como antisséptica e dessinfetante consiste de 70 mL de álcool etílico cujo volume total é de 100 mL.

Porcentagem em volume a volume (v/v) mililitros de soluto

mililitros de solução= x 100 %

Álcool a 70 % (v/v) 70 mL de álcool

100 mL de solução= x 100 %

Partes por milhão (ppm)

Porcentagem: significa partes por cem

5 %: 5 partes em 100

5 ppm: 5 partes em um milhão ( ou 106 partes)

EXEMPLO: Se a quantidade de mercúrio em amostra for 5 mg, sua concentração em ppm é

( Note que 1 kg = 103 g = 106 mg e que mg/kg é portanto o mesmo que ppm.)

5 mg

1 kg=

106 mg

5 mg= 5 ppm

MOLARIDADE

Uma solução 5,00 M de cloreto de sódio contém 5,00 moles (292,5 g) de NaCl por litro de solução.

EXEMPLO: A molaridade de uma solução que contém 0,600 mol de soluto em 2,00 litros de solução é

molaridade (M) =moles de soluto

litro de solução

molaridade = moles de soluto

litro de solução 2,00 litros de solução

0,600 mol de soluto= = 0,300 M

EXERCÍCIOS

1) Uma garrafa de coca-cola (0,473 L) contém 36,9 g de sacarose, C12H22O11. Qual é a molaridade desta solução?

R = 0,228 M

2) Que massa de nitrato de prata, AgNO3 é necessária para preparar 500 mL de uma solução a 0,40 % (m/v)?

R = 2,0 g de AgNO3

3) Que massa de sulfato de cobre (II) é necessária para preparar 1,50 L de uma solução 0,690 M?R = 165 g de CuSO4

4) Que massa de uma solução aquosa de ácido fosfórico a 85% (m/m) contém 20,0 g de H3PO4? R = 23,5 g de solução

5) Que massa de cloreto de amônio, NH4Cl, é necessária para preparar 750 mL de uma solução 0,333 M?

R = 13,4 g de NH4Cl

DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES

Cálculos de diluição estão baseados no fato que o número de moles do soluto retirados da solução original e o número de moles da solução diluída são os mesmos.

Soluções dadas em molaridade:

moles de solutolitros de solução

(iniciais) x litros de solução (iniciais) =

moles de solutolitros de solução

(finais) x litros de solução (finais)

M1 x V1 = M2 x V2

EXEMPLO:

Considere a diluição de ácido clorídrico, HCl, que é disponível sob forma de uma solução aquosa 12 M. Ache o volume desta solução original necessário para preparar 2,00 L de HCl 0,50 M.

M1 x V1 = M2 x V2

12 M x V1 = 0,50 M x 2,00 L

V1 =0,50 M x 2,00 L

12 M83 mL=

EXERCÍCIOS

1) Uma alíquota de 10,0 mL de NH3 15 M é diluída a 250 mL com água. Qual é a molaridade da solução diluída?

R = 0,60 M

2) Que volume de H2SO4 18 M é necessário para preparar 500 mL de uma solução 0,150 M? R = 4,2 mL

3) Se 25,0 mL de NaH2PO4 3,60 M são diluídos a 1,00 L, qual é a molaridade da nova solução? R = 0,0900 M