soluções - química geral para engenharia

Química Geral para Engenharia

Juazeiro do Norte - CE

2010

1. Introdução

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1.1. Substâncias puras

1.2. Misturas

1.3. Tipos de Misturas

• Heterogêneas

• Homogêneas

1.4. Soluções

Soluto

Solvente

2. Classificação das soluções

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• Estado físico• Condutividade elétrica • Relação soluto/solvente

2.1 Quanto ao estado físico: sólida, líquida, gasosa

Tabela 01: Exemplos de soluções


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2.2 Quanto a condutividade elétrica:

2.2.1 Eletrolítica

2.2.2 Não – eletrolítica

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2.3. Quanto a relação soluto/solvente

• Insaturada, saturada e supersaturada

Exemplo: Solubilidade do NaCl = 35,7 g/100 mL


3. Solubilidade

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∆H1 > 0

∆H2 > 0

∆H3 < 0

3.2 Entalpia de solução

3.3 Entropia

• Espontâneo: ∆S > 0

endotérmico ou exotérmico ∆Hsol = ∆H1 + ∆H2 + ∆H3

4. Fatores que afetam a solubilidade

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• Interações soluto/solvente• Pressão• Temperatura

4.1 Interações soluto/solvente

• Forças Intermoleculares

-

- Íon - Dipolo

- Dipolo - Dipolo

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- Forças de dispersão de London

- Ligação de Hidrogênio


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Tabela 02: Solubilidade de alguns alcoóis em água e hexano

Generalização: “Semelhante dissolve semelhante”

LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO> ÍON DIPOLO > DIPOLO-DIPOLO> FORÇAS DE DISPERSÃO DE LONDON


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4.2 Efeito da pressão

• Lei de Henrygg kPS =


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4.3 Efeito da temperatura

• Depende do ΔHsol

Solutos sólidos Gases


5. Formas de expressar a concentração

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5.1 Concentração comum

5.2. Percentual em massa

5.3. Molaridade

5.4 Fração em quantidade de matéria

5.5 Molalidade

Exercício: Expresse a concentração comum, molaridade, fração molar e molalidade de uma solução preparada a partir de 50 g de NaCl dissolvido em 100 mL de água Dados: MMNaCl = 58,5 g/mol; MMágua= 18 g/mol

C =massa do soluto

volume da solução

M =mols do soluto

volume da solução

X =mols componentemols da solução

m =mols soluto

massa do solvente

% =massa soluto

massa soluçãox 100

6. Diluição de soluções

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• Lei de diluição de Ostwald

m1 . V1 = m2 . V2

Exercício: Qual o volume de uma solução 3 mol/L de H2SO4 necessário para preparar 450 mL de uma solução com concentração 0,1 mol/L?

7. Propriedades Coligativas

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Principais Propriedades Coligativas:

• Abaixamento da pressão de vapor;• Diminuição do ponto de congelamento;• Elevação do ponto de ebulição;• Pressão osmótica.

Propriedades que dependem da razão soluto/solvente, e não da identidade química do soluto.


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7.1 Abaixamento da pressão de vapor

Lei de Raoult AAA PP °Χ=Solução ideal ΔHsol = 0

Solução não-ideal


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7.1 Abaixamento da pressão de vapor


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7.2 Abaixamento do ponto de congelamento

7.3 Elevação do ponto de ebulição mKT bb =∆

mKT ff =∆


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7.4 Pressão Osmótica

MRT

RTVn

nRTV

=

=π

=π

Exemplo: A pressão osmótica média do sangue é 7,7 atm a 25 oC. Qual a concentração de glicose será isotônica com o sangue?


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7.5 Fator de van’t Hoff (i)

∆Tf = iKfm ∆Tb = iKbm π = iCRT

Tabela 03: Fator de van’t Hoff de soluções 0,05 mol/L a 25 °C

Eletrólito Fator de van’t Hoff (i)

C12H22O11 1,0

HCl 2,0

NaCl 2,0

MgSO4 2,0

MgCl2 3,0

FeCl3 4,0

8. Dispersão Coloidal

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Tabela 04: Classificação das dispersões coloidais

Tipo de dispersão Tamanho das partículas (nm)

Exemplos

Solução Verdadeira < 1 nm Ácidos, bases e sais dissolvidos em água

Dispersão coloidal 1 nm a 1000 nm Tintas, geléias, gelatinas e maioneses

Suspensão > 1000 nm Água barrenta, pó de café em água

8. Dispersão Coloidal

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• Efeito Tyndall (Desfio da luz por partículas coloidais)

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