QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
• O conceito “concentração” é
amplamente usado em nosso
cotidiano.
• Cansamos de ler rótulos de
produtos, tais como "suco
concentrado" ou "detergente
concentrado" e ainda ouvimos
muito falar em concentração
disso ou daquilo.
• A concentração nada mais é do
que a relação entre a massa do
soluto (o que está dissolvido) e o
volume da solução (1). Imagem:
Suco
de
laranja
/
Fotografia:
USDA
/
Public
Domain
Conceitos iniciais
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
• Quase todas as reações químicas
acontecem com os reagentes
dissolvidos em algum líquido (2).
• Muitas das coisas que
consumimos (remédios, bebidas
etc.) também são soluções. Daí a
importância de entendermos
algumas coisas sobre soluções.
• Uma solução é sempre composta
de duas coisas:
– uma que dissolve, que
chamamos de solvente;
– e outra que é dissolvida, que
chamamos de soluto.
Imagem: SEE-PE
Conceitos iniciais
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
• Podemos classificar as soluções
de acordo com a quantidade de
soluto presente (4).
• Tenha sempre em mente que
existe um limite para a
quantidade de soluto que pode
ser adicionado a um determinado
volume de solvente. Esse valor é
o que chamamos de coeficiente
de solubilidade (5).
• Um copo de água não pode
dissolver todo o açúcar do
mundo, não é?
• Assim teremos soluções:
– INSATURADAS: quando uma
solução contém soluto abaixo
do coeficiente de
solubilidade;
– SATURADAS: quando a
quantidade de soluto é igual
ao coeficiente de
solubilidade, ou seja, está no
limite;
– SUPER-SATURADAS: quando
a quantidade de soluto
supera o limite.
Imagem:
SEE-PE
Tipos de soluções
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
• A solubilidade varia com o tipo de soluto ou de solvente.
• Além disso, o principal fator que influencia na solubilidade é a
temperatura.
• O Coeficiente de Solubilidade (CS) pode aumentar ou diminuir com
a temperatura, dependendo do soluto em questão.
• A variação do CS em função da temperatura é representado em
um gráfico que chamamos de curva de solubilidade.
• Nela podemos identificar ainda as regiões de saturação da solução
(8).
Curva de solubilidade
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
Imagens: SEE-PE
Curva de solubilidade
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
• Concentração comum é a relação entre a massa de soluto
presente numa solução e o volume desta mesma solução:
C = m1/V
– Sendo:
• C = concentração comum
• m1 = massa do soluto (em g).
• V = volume da solução (em L).
Concentração comum
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
• Sua unidade no SI é kg/m³, porém é muito mais comum ser
expressa em g/L.
• Outras unidades usadas: g/mL (ou g/cm³), kg/L, etc.
• Em algumas atividades, como em análises clínicas, são usadas
variações como g/100 mL, g/100 cm³, g/dL ou ainda mg/mL.
Concentração comum
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
1. Se dissolvermos 20 g de sal de cozinha (NaCl) em 500 mL de solução
aquosa. Qual a concentração do sal nesta solução?
Concentração comum (exemplos)
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
1. Um frasco de remédio informa o seguinte:
C = 50 mg/mL.
Responda:
a) Quantos mg do soluto há em cada mL?
b) Quantos mg de soluto há em meio litro de solução?
Concentração comum (exemplos)
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
• Concentração molar ou
molaridade é a quantidade de
soluto, em mol, dissolvidos
num volume de solução em
litros (11).
• Relembrando a definição de
mol (quantidade de matéria):
“Mol é a quantidade (em g)
de um sistema que contém
tantas unidades elementares
quantas existem em átomos
de carbono em 12 g de C12”.
• Essa unidade elementar deve
ser especificada e pode ser um
átomo, uma molécula, um íon,
um elétron, um fóton etc. ou
um grupo específico dessa
unidade.
Imagem:
SEE-PE
Concentração molar
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
• Pela constante de Avogadro:
1 mol = 6,02 x 10²³
• Outras unidades de medida de concentração são usadas, porém a mais
importante é a Molaridade (12):
M = n1/V
• na qual:
– n1 = quantidade de matéria do soluto (em mol)
– V = volume da solução (em L).
Concentração molar
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
• Sabendo que n1 é a relação entre a massa do soluto (m1) (em g) e a massa
molar da substância (M1, em g/mol), temos:
n1 = m1/M1
• Juntando as duas expressões, temos a forma expandida:
M = m1/(M1.V)
• Em que:
– m1 = massa do soluto (em g);
– M1 = massa molar do soluto (em g/mol);
– V = volume da solução (em L).
Concentração molar
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
1. Responda:
Qual a concentração molar de uma solução com volume de 250 mL
e com 26,8 g de cloreto de cálcio (CaCl2) dissolvidos?
Concentração molar (exemplos)
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
2. Uma solução de alvejante é preparada
dissolvendo-se 521,5g de hipoclorito de sódio
(NaClO) em água suficiente para 10,0 litros de
solução.
Responda: A concentração, em mol/L, da
solução obtida é:
(Dado: massa molar do NaClO = 74,5g/mol)
a) 7,0
b) 3,5
c) 0,70
d) 0,35
e) 0,22
Concentração molar (exemplos)
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
1. 20 g de NaOH são dissolvidos em água. Sabendo que a massa molar
do NaOH é igual a 40g/mol e que o volume da solução foi completado
para 500 mL, calcule (13):
a) concentração comum da solução;
b) concentração molar da solução.
Exercícios
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
2. Pacientes que necessitam de raios X do trato intestinal devem ingerir
previamente uma suspensão de sulfato de bário (BaSO4, 233,43 g/mol).
Esse procedimento permite que as paredes do intestino fiquem visíveis
numa radiografia, permitindo, assim, uma análise médica de suas
condições (14).
Considerando-se que, em 500 mL de solução existem 46,6 g do sal,
pede-se:
a) a concentração molar
b) a concentração em g/L
Exercícios
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
3. Serão necessários quantos gramas de NaCl para produzir 2 litros de
solução 1,5 mol/L?
(Dado: Massa molar do NaCl = 58,5 g/mol)
Exercícios
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
Titulo e Porcentagem
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
Fração em mols
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
Molal
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
ppm
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
Exercícios
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
ppb
QUÍMICA - 1° Ano
Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
Em um aquário constatou-se a presença de 0,8 g de
CO2 para cada 80 Kg de ar. Calcule a concentração em
ppm e em ppb.
0,8g-------80kg
x ---------106
y ---------109

aula concentração.pdf

  • 1.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) • O conceito “concentração” é amplamente usado em nosso cotidiano. • Cansamos de ler rótulos de produtos, tais como "suco concentrado" ou "detergente concentrado" e ainda ouvimos muito falar em concentração disso ou daquilo. • A concentração nada mais é do que a relação entre a massa do soluto (o que está dissolvido) e o volume da solução (1). Imagem: Suco de laranja / Fotografia: USDA / Public Domain Conceitos iniciais
  • 2.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) • Quase todas as reações químicas acontecem com os reagentes dissolvidos em algum líquido (2). • Muitas das coisas que consumimos (remédios, bebidas etc.) também são soluções. Daí a importância de entendermos algumas coisas sobre soluções. • Uma solução é sempre composta de duas coisas: – uma que dissolve, que chamamos de solvente; – e outra que é dissolvida, que chamamos de soluto. Imagem: SEE-PE Conceitos iniciais
  • 3.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) • Podemos classificar as soluções de acordo com a quantidade de soluto presente (4). • Tenha sempre em mente que existe um limite para a quantidade de soluto que pode ser adicionado a um determinado volume de solvente. Esse valor é o que chamamos de coeficiente de solubilidade (5). • Um copo de água não pode dissolver todo o açúcar do mundo, não é? • Assim teremos soluções: – INSATURADAS: quando uma solução contém soluto abaixo do coeficiente de solubilidade; – SATURADAS: quando a quantidade de soluto é igual ao coeficiente de solubilidade, ou seja, está no limite; – SUPER-SATURADAS: quando a quantidade de soluto supera o limite. Imagem: SEE-PE Tipos de soluções
  • 4.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) • A solubilidade varia com o tipo de soluto ou de solvente. • Além disso, o principal fator que influencia na solubilidade é a temperatura. • O Coeficiente de Solubilidade (CS) pode aumentar ou diminuir com a temperatura, dependendo do soluto em questão. • A variação do CS em função da temperatura é representado em um gráfico que chamamos de curva de solubilidade. • Nela podemos identificar ainda as regiões de saturação da solução (8). Curva de solubilidade
  • 5.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) Imagens: SEE-PE Curva de solubilidade
  • 6.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) • Concentração comum é a relação entre a massa de soluto presente numa solução e o volume desta mesma solução: C = m1/V – Sendo: • C = concentração comum • m1 = massa do soluto (em g). • V = volume da solução (em L). Concentração comum
  • 7.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) • Sua unidade no SI é kg/m³, porém é muito mais comum ser expressa em g/L. • Outras unidades usadas: g/mL (ou g/cm³), kg/L, etc. • Em algumas atividades, como em análises clínicas, são usadas variações como g/100 mL, g/100 cm³, g/dL ou ainda mg/mL. Concentração comum
  • 8.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) 1. Se dissolvermos 20 g de sal de cozinha (NaCl) em 500 mL de solução aquosa. Qual a concentração do sal nesta solução? Concentração comum (exemplos)
  • 9.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) 1. Um frasco de remédio informa o seguinte: C = 50 mg/mL. Responda: a) Quantos mg do soluto há em cada mL? b) Quantos mg de soluto há em meio litro de solução? Concentração comum (exemplos)
  • 10.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) • Concentração molar ou molaridade é a quantidade de soluto, em mol, dissolvidos num volume de solução em litros (11). • Relembrando a definição de mol (quantidade de matéria): “Mol é a quantidade (em g) de um sistema que contém tantas unidades elementares quantas existem em átomos de carbono em 12 g de C12”. • Essa unidade elementar deve ser especificada e pode ser um átomo, uma molécula, um íon, um elétron, um fóton etc. ou um grupo específico dessa unidade. Imagem: SEE-PE Concentração molar
  • 11.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) • Pela constante de Avogadro: 1 mol = 6,02 x 10²³ • Outras unidades de medida de concentração são usadas, porém a mais importante é a Molaridade (12): M = n1/V • na qual: – n1 = quantidade de matéria do soluto (em mol) – V = volume da solução (em L). Concentração molar
  • 12.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) • Sabendo que n1 é a relação entre a massa do soluto (m1) (em g) e a massa molar da substância (M1, em g/mol), temos: n1 = m1/M1 • Juntando as duas expressões, temos a forma expandida: M = m1/(M1.V) • Em que: – m1 = massa do soluto (em g); – M1 = massa molar do soluto (em g/mol); – V = volume da solução (em L). Concentração molar
  • 13.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) 1. Responda: Qual a concentração molar de uma solução com volume de 250 mL e com 26,8 g de cloreto de cálcio (CaCl2) dissolvidos? Concentração molar (exemplos)
  • 14.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) 2. Uma solução de alvejante é preparada dissolvendo-se 521,5g de hipoclorito de sódio (NaClO) em água suficiente para 10,0 litros de solução. Responda: A concentração, em mol/L, da solução obtida é: (Dado: massa molar do NaClO = 74,5g/mol) a) 7,0 b) 3,5 c) 0,70 d) 0,35 e) 0,22 Concentração molar (exemplos)
  • 15.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) 1. 20 g de NaOH são dissolvidos em água. Sabendo que a massa molar do NaOH é igual a 40g/mol e que o volume da solução foi completado para 500 mL, calcule (13): a) concentração comum da solução; b) concentração molar da solução. Exercícios
  • 16.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) 2. Pacientes que necessitam de raios X do trato intestinal devem ingerir previamente uma suspensão de sulfato de bário (BaSO4, 233,43 g/mol). Esse procedimento permite que as paredes do intestino fiquem visíveis numa radiografia, permitindo, assim, uma análise médica de suas condições (14). Considerando-se que, em 500 mL de solução existem 46,6 g do sal, pede-se: a) a concentração molar b) a concentração em g/L Exercícios
  • 17.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) 3. Serão necessários quantos gramas de NaCl para produzir 2 litros de solução 1,5 mol/L? (Dado: Massa molar do NaCl = 58,5 g/mol) Exercícios
  • 18.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) Titulo e Porcentagem
  • 19.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) Fração em mols
  • 20.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) Molal
  • 21.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1)
  • 22.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) ppm
  • 23.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) Exercícios
  • 24.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) ppb
  • 25.
    QUÍMICA - 1°Ano Aspectos quantitativos das soluções (parte 1) Em um aquário constatou-se a presença de 0,8 g de CO2 para cada 80 Kg de ar. Calcule a concentração em ppm e em ppb. 0,8g-------80kg x ---------106 y ---------109