Soluções

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Soluções

  1. 1. 1.Quanto a natureza das espécies: MISTURA- União de duas ou mais•Homogênea – apresentam as espécies químicas diferentes (formandomesmas propriedades em todas um sistema).a sua extensão.•Heterogênea – apresentampropriedades diferentes emtoda sua extensão.2.Quanto ao de fases:•Monofásica – apresenta um únicoaspecto.•Polifásica: Bifásica – 2 aspectos Trifásica – 3 aspectos Tetrafásica – 4 aspectos.
  2. 2. 3.Quanto ao tamanho das partículas: Solução Homogênea Disseminação Colóide Mistura Heterogênea Suspensão 1 nm 100 nm0 nm 10 A 1000 ASoluções Colóides Suspensões Mis. Heterogêneas grosseiras Mistura Sistema Homogênea Disseminação Homogêneo “DISPERSÃO”DISPERSÃO- Sistema homogêneo nos quais uma substância está contida em outrana forma de pequenas partículas.
  3. 3. Disperso ou fase dispersa (que é dissolvido).“DISPERSÃO” Dispersante ou dispergente (que dissolve).COLÓIDES-Dispersão em que o SUSPENSÃO- Dispersão em quediâmetro médio das partículas o diâmetro médio dasfica entre 1 a 100 nm partículas fica acima de 100(nanômetro). nm e o disperso é SÓLIDO e o dispersante é LÍQUIDO.
  4. 4. SOLUÇÕES-Dispersão Disperso = Soluto (que é dissolvido).em que o diâmetromédio das partículasfica abaixo de 1 nm. Dispersante = Solvente (que dissolve).Tipos de Solventes Classificação:Universal Orgânicos: Agregação Natureza do SolutoÁgua • Álcool •Éter •Acetona Razão soluto/solvente •Benzina.
  5. 5. 1.Quanto a agregação: 2.Quanto a natureza do soluto:•Sólidas – ligas metálicas, aço, •Moleculares – não liberam íonscobre, etc. em meio aquoso e sim•Líquidas – café c/ leite, água do moléculas (açúcar c/ água).mar, etc. •Iônicas – liberam íons em meio•Gasosas – ar atmosférico, etc. aquoso (sal c/ água).3.Quanto a razão soluto/solvente:•Diluída- Possuem pouca quantidade de soluto em relação a do solvente.•Concentrada-Possuem uma quantidade mais próxima ao nível ideal emrelação ao solvente. Por ter um nível mais baixo que o ideal é chamadatambém de Insaturada.•Saturada-possui a quantidade máxima de soluto permitida pelo solventenaquela temperatura.•Supersaturada-possui uma quantidade superior ao permitido pelo solvente.
  6. 6. Soluto: é o componente que encontra-se dissolvido no solvente.Os soluto estão divididos em: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, conduzindopouca corrente elétrica; Ácidos Fracos, Bases Fracas e Sais pouco Solúveis;Não Eletrólitos – Substâncias que não se dissociam em água, não conduzemcorrente elétrica;
  7. 7. Tipos de dispersões Tamanho médio das partículas dispersas Soluções < 1nm Dispersões coloidais 1-100nm Suspensões >100nmAs soluções podem ser classificadas em:Soluções Insaturadas: Quando o produto de solubilidade ainda não foi atingido. Osolvente pode solubilizar mais soluto;Soluções Saturadas: O produto de solubilidade foi atingido. Com uma pequenaquantidade a mais do soluto, ocorre a precipitação deste excesso;Soluções Supersaturadas: O produto de solubilidade ainda foi extrapolado, eexiste a formação de corpo de fundo. Quando esta solução é submetida aoaquecimento este corpo de fundo torna-se solúvel, formando, desta forma, umasolução supersaturada.
  8. 8. Ex: Saturada Insaturada Cs Supersaturada Diluída Concentrada 50g de sal em 1L de água A B C D40g de sal 50g de sal 79g de sal 12g de salInsaturada Diluída Saturada Concentrada Supersaturada
  9. 9. É a massa, em gramas, de uma substância capaz de saturar 100g de água,numa certa temperatura. Ex.: 32g de KNO3 saturam 100g de água a 20°C. 40g 30g 32g A B C 100g de água a 20°C Podemos dizer que: •Solução A – Supersaturada •Solução B – Insaturada •Solução C - Saturada
  10. 10. Se aquecermos a partir de 20°C, com agitação uma solução contendo 40g de saldissolvidos em 100g de água até 80°C, conseguiríamos a dissolução total do sal.A partir de então deixamos a mistura sob lento resfriamento e repouso absolutoaté que atinja a temperatura inicial. Nestas condições, toda quantidade desoluto encontra-se dissolvida na água de forma instável e basta o acréssimo deum minúsculo cristal de sal ou pequena agitação para que ocorra a precipitaçãode 4g de sal correspondente ao excesso de soluto dissolvido para 20°C. Cs - NaCl= 36g / 100 água a 20°C 40g Solução Solução Saturada Supersaturada 20°C 80°C 20°C 20°C Germe Aquecimento Resfriamento E E 4g de precipitado Solução Agitação Repouso Saturada c/ Absoluto 36g NaCl/100g H2OO precipitado também é chamado de corpo de fundo, resíduos ou corpo dechão.
  11. 11. São os gráficos que apresentam a variação dos coeficiente de solubilidadedas substâncias em função da temperatura. KNO3 Ca(OH)2 NaClDissolução Dissolução DissoluçãoEndotérmica Exotermica Permanente Curva Curva Ascendente Descendente
  12. 12. Soluções: são misturas homogêneas que apresentam uniformidades em suaspropriedades. Seus componentes são denominados de solvente e soluto.Solvente: é o componente que está em maior quantidade na solução.As soluções estão divididos em: Soluções Aquosas – O solvente é água; Soluções Não Aquosas – O solvente é composto orgânico; Geralmente o Solvente Determina o Estado da SoluçãoSoluções Líquidas: água do mar;Soluções Sólidas: ligas metálicas;Soluções Gasosas: ar;
  13. 13. Solubilidade: o termo Solubilidade ou Coeficiente de Solubilidade refere-se àcapacidade 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 30mL de água, a 20 oC, será saturada ou insaturada? (Dados: densidade da água a20 oC = 1g.mL-1, solubilidade do CuSO4 a 20 oC = 21 g/100g de H2O).
  14. 14. AUMENTO DE TEMPERATURA PARA SÓLIDOS E LÍQUIDOS
  15. 15. AUMENTO DE TEMPERATURA PARA GASES
  16. 16. Tarefa: construir um gráfico cartesiano (X,Y) relacionandoo coeficiente de solubilidade (eixo Y) com a temperatura(eixo X).Temp. 0 10 20 30 40 50 60 70 80 (°C) CSA* 13 21 32 46 64 85 110 138 169 CSB 185 176 165 153 141 128 116 106 94 CSC 35 37 39 41 43 45 47 49 51 CSD 90 120 150 180 *Coeficiente de Solubilidade - CS (g/100 g de H2O) Sugestão: escala de T (0 a 90, de 10 em 10); escala de CS (0 a 200, escala de 10 em 10).
  17. 17. UNIDADES DE CONCENTRAÇÃOÉ a forma utilizada para descrever, quantitativamente, a composição de umasolução. C (g.L-1) = Massa do soluto (g)Concentração Comum (C) - Volume da solução (L) d (g.cm-3) = Massa da amostra (g)Densidade (d) - Volume da amostra (cm3) M (mol.L-1) = Número de mol (mol)Concentração Molar (M) - Volume da solução (L)
  18. 18. 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.
  19. 19. Concentração Normal (N) - N (eq.L-1) = No de Equivalente de Soluto Volume da solução (L) No eq (mol.c) = Massa do Soluto (g) No de Equivalente - Equivalente Grama (g.mol-1.c-1) Eq (g.mol-1.c-1) = Massa Molar (g . mol-1) Equivalente Grama (Eq) - 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);
  20. 20. 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) N (molc.L-1) = M. do Soluto (g).Carga (c)
  21. 21. Fração Molar (XA) – é a razão entre o número de mols de um componente e onúmero total de mols da solução. SOLUÇÃO A + B XA = (nA) XB = (nB) (nA + nB + nc +...) (nA + nB + nc +...) QUANDO: XA = 1; Composto A Puro; XB = 1; Composto B Puro; XA = XB; ½ A e ½ B.
  22. 22. Porcentagem em massa (% massa) e Titulo (T) – é a razão entre a massa dosoluto e a massa da solução. Massa(solução) = massa(soluto) + massa(solvente) % massa(soluto) = massa (soluto) . 100 massa(solução) T = massa (soluto) massa(solução) % massa(soluto) = T . 100
  23. 23. Exercício 3. Um estudante em um laboratório de rotina precisa determinar K emuma amostra de solo. Para extrair este nutriente do solo ele utilizará 30 mL doExtrator de Mehlch, composto de H2SO4 0,025 N e HCl 0,05 N. Para preparar oextrator ele encontra no laboratório um fracos lacrado de 1L de HCl, contendo asseguintes 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 deHCl 0,05 N,? d= m(g) V (mL) % massa(soluto) = massa (soluto) . 100 massa(solução) 1,16 g/mL = m(g) 32,47 % = massa (soluto) . 100 1000 mL 1160 g m = 1160 g de Solução
  24. 24. 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
  25. 25. DILUIÇÃOA diluição é uma prática comum em vários ramos da ciência. Ela se faz necessáriaquando precisamos preparar uma solução a partir de uma solução concentrada(Solução Estoque).Quando um volume pequeno de uma solução estoque é diluído em um volumemaior, o número total de mols no soluto na solução não muda, no entanto, aconcentração do soluto diminui.Para Concentração Comum temos: C1. V1 = C2.V2Para Concentração Molar temos: M1. V1 = M2.V2Para Concentração Normal temos: N1. V1 = N2.V2
  26. 26. Exercício 4. Em uma solução concentrada de ácido sulfúrico (H2SO4) aconcentração 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.

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