Capitulo sobre Preparação de Soluções

1. 327
Capítulo 5
SOLUÇÕES

2. 328
Soluções
Soluções
É uma mistura homogénea (sólida, líquida ou gasosa) de duas ou
mais substâncias. Existem sempre:
SOLVENTE – componente que existe em maior quantidade.
SOLUTO – componente(s) que existe(m) em menor quantidade(s).

3. 329
Soluções
SOLUÇÃO SATURADA – contém a máxima quantidade de soluto
que pode ser dissolvida num solvente a uma temperatura
específica.
SOLUÇÃO INSATURADA – contém menos soluto que o solvente
tem possibilidade de dissolver a uma temperatura
específica.
SOLUÇÃO SOBRESSATURADA – contém mais soluto do que o
presente numa solução saturada a uma temperatura
específica.
Os cristais de Acetato de Sódio formam-se rapidamente quando um
pequeno cristal é adicionado a uma solução sobressaturada

4. 330
Soluções
SOLUÇÃO SOLÚVEL (SOLUBILIDADE) – é a quantidade de soluto
que se pode dissolver em 1000g (1 dm3) de um
determinado solvente.
Factores de que depende:
- natureza do soluto e solvente;
- temperatura;
- pressão (nos gases).
SOLUÇÃO COLOIDAL (COLÓIDES) – misturas heterogéneas
constituídas por partículas com dimensões compreendidas
entre 103 nm e 1 nm.
Meio Disperso: constituído pelo conjunto de partículas;
Meio Dispersivo: constituído pelo meio onde estas estão distribuídas.

5. 331
Soluções
Comparação entre uma solução coloidal e uma solução
- As partículas coloidais são maiores que as moléculas numa solução;
- Uma suspensão coloidal não é uma solução homogénea.

6. 332
Soluções
A solubilização (nas soluções aquosas de sais) dá-se por um
processo de SOLVATAÇÃO (ou HIDRATAÇÃO no caso do solvente
ser H2O), ou seja, dá-se a partir da desagregação dos iões e
colocação das partículas de solvente à volta dos iões de soluto
(FORÇA IÃO-DIPOLO)

7. 333
Soluções
http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/animations/chang_7
e_esp/clm2s3_4.swf
Num processo de formação de uma solução existem 3 tipos de interacções:
• solvente-solvente
• soluto-soluto
• solvente-soluto
Solvente
Passo 1 Passo 2
Passo 3
Solução
DHsol = DH1 + DH2 + DH3
ANIMAÇÃO
Dissolução de um composto iónico e de um covalente

8. 334
Soluções
• Moléculas não-polares são solúveis em solventes não polares
CCl4 em C6H6
• Moléculas polares são solúveis em solventes polares
C2H5OH em H2O
• Compostos iónicos são mais solúveis em solventes polares
NaCl em H2O ou NH3 (l)
“semelhante dissolve semelhante”
Duas substâncias com semelhantes forças intermoleculares é
provável que se dissolvam uma na outra.

9. 335
Soluções CONCENTRAÇÃO DE SOLUÇÕES
A concentração de uma solução é a quantidade de soluto presente numa
dada quantidade de solvente ou solução.

 M
Molaridade Nº de moles de soluto
1 dm3 de solução
solução = soluto + solvente
(1)

 m
Molalidade Nº de moles de soluto
1 Kg de solvente
(2)

)
massa(%p/p
em
m
Percentage
(3)
massa de soluto (g)
100 g de solução

v)
volume(%v/
em
m
Percentage
(4)
volume de soluto (mL)
100 mL de solução

(%p/v)
volume
massa/
em
m
Percentage
(5)
massa de soluto (g)
100 mL de solução

10. 336
Soluções


(ppm)
Milhão
por
Partes
(6)
(7)

 N
e
Normalidad
massa de soluto (g)
Equivalente- grama × volume de solução (L)
massa de soluto (g)
106 volume de solução
1 mg de soluto
1000 mL de solução
Normalidade – número de equivalentes-grama de soluto por litro de solução.
Cálculo do equivalente-grama:

11. 337
Soluções Preparação de solução de uma dada concentração

12. 338
Juntar solvente
Diluição
Moles de soluto
antes da diluição (i)
Moles de soluto
depois da diluição (f)
=
Soluções
É o processo de preparar soluções menos concentradas a partir de soluções
mais concentradas.
Diluição
Mi × Vi = Mf × Vf
N1×V1 = N2×V2
M1×V1 = M2×V2
%1×V1 = %2×V2

13. 339
Soluções
Sempre que houver absorção de calor durante a dissolução:
> de T  > de solubilidade.
Solubilidade de Sólidos em Líquidos
-para o Na2SO4 : T> 32ºC verifica-se uma < da
solubilidade.
- para o Ce2(SO4)3 e o Li2O3: >T  < solubilidade
(*)
(*)
Excepções (*) :
Sólidos constituídos por moléculas covalentes ou de pequena polaridade são mais
solúveis em solventes não polares ou de baixa polaridade e menos solúveis nos
solventes polares e que apresentam ligações de hidrogénio (p.e. H2O)

14. 340
Soluções
> de T  > de solubilidade.
A miscibilidade de líquidos verifica-se quando há semelhança das
respectivas estruturas moleculares e, consequentemente, das ligações
intermoleculares existentes.
Solubilidade de Líquidos em Líquidos
(miscíveis ou parcialmente miscíveis)

15. 341
Soluções
> de T  < de P  < de solubilidade.
Solubilidade de Gases em Líquidos

16. 342
Soluções
c= k × P
Efeito da Pressão na Solubilidade dos Gases
A relação quantitativa entre a solubilidade dos gases e a pressão é dada pela
LEI DE HENRY (diz que a solubilidade de um gás num líquido é proporcional
à pressão do gás acima da solução).
baixa P
baixa c
elevada P
elevada c
c é a concetração (mol/L) do gás na solução
P é a pressão do gás acima da solução (atm)
k é uma constante (mol/L×atm) que apenas
depende da temperatura

17. 343
Propriedades
de
Soluções
de
Electrólitos Propriedades das Soluções de Electrólitos
ELECTRÓLITO é uma substância que, a uma dada T, em contacto com um
dado solvente, faz aumentar a condutividade eléctrica do meio devido
ao aparecimento de iões em solução, p.e. HCl e NaCl.
NÃO-ELECTRÓLITO é uma substância que quando dissolvida num dado
solvente não faz variar a condutividade eléctrica do solvente , p.e.
glicose, acetona e etanol.
não-electrólito electrólito fraco electrólito forte

18. 344
Há condução de electricidade numa solução?
Sim quando existem Catiões (+) e Aniões (-) em solução
Electrólito forte – 100% de dissociação
NaCl (s) Na+ (aq) + Cl- (aq)
H2O
Electrólito fraco – não está completamente dissociado
CH3COOH CH3COO- (aq) + H+ (aq)
Propriedades
de
Soluções
de
Electrólitos

19. 345
Um não-electrólito conduz electricidade?
Não, pois não há catiões (+) e aniões (-) em solução
C6H12O6 (s) C6H12O6 (aq)
H2O
Propriedades
de
Soluções
de
Electrólitos

20. 346
Propriedades
de
Soluções
de
Electrólitos

21. 347
Quando sujeito à acção de um campo eléctrico os iões tem
mobilidades diferentes.
Mobilidade depende :
- do tamanho;
- da carga;
- extensão da solvatação de iões.
A condutividade de uma solução de HCl (H3O+ e Cl-) é maior que a
condutividade da solução KCl (K+ e Cl-), porque a mobilidade de H3O+ >
mobilidade de K+. Dado que a mobilidade no ião H3O+ dá-se pelo ião H+.
Propriedades
de
Soluções
de
Electrólitos

22. 348
DISSOCIAÇÃO quando um electrólito com REDE IÓNICA ao contactar com o
solvente faz com que se dê a SEPARAÇÃO e solvatação dos iões, p.e.
HClO4H2O, NaCl e NaOH e KOH.
IONIZAÇÃO quando um electrólito com LIGAÇÕES POLARES ao contactar
com o solvente faz com que se dê a FORMAÇÃO e solvatação dos
iões, p.e. HCl, NH3 e CH3CO2H.
NaCl (s) + aq  Na+(aq) + Cl-(aq)
KOH (s) + aq  K+(aq) + OH-(aq)
HCl (g) + H2O  H3O+(aq) + Cl-(aq)
NH3 (g) + H2O  NH4
+(aq) + OH-(aq)
Propriedades
de
Soluções
de
Electrólitos

23. 349
GRAU DE DISSOCIAÇÃO E DE IONIZAÇÃO mede o número de moléculas
(ou moles) dissociadas ou ionizadas, n, em relação ao número inicial de
moléculas (ou moles), n0. Varia entre 0 e 1.
Se  é elevado o electrólito forte. Se  é pequeno o electrólito fraco.
0
n
n


Propriedades
de
Soluções
de
Electrólitos
Para um composto de fórmula molecular Ax By, a formação de iões pode ser
expressa pela equação:
AxBy (aq) +n H2O (l) xAy+(aq) + yBx-(aq)
Início
(moles)
1 0 0
Equilíbrio
(moles)
1- x y
O número total de partículas em solução, por cada mole de soluto é dado por:
i=(1- )+x+y=1+(x+y-1)

24. 350
Propriedades
de
Soluções
de
Não-Electrólitos

25. 351
Propriedades
de
Soluções
de
Não-Electrólitos

26. 352
Propriedades
de
Soluções
de
Não-Electrólitos

27. 353
Propriedades
de
Soluções
de
Não-Electrólitos

28. 354
Propriedades
de
Soluções
de
Não-Electrólitos

29. 355
Propriedades
de
Soluções
de
Não-Electrólitos

30. 356
Propriedades
de
Soluções
de
Não-Electrólitos

31. 357
Propriedades
de
Soluções
de
Não-Electrólitos

32. 358
Propriedades
de
Soluções
de
Não-Electrólitos

33. 359
Propriedades
de
Soluções
de
Não-Electrólitos

34. 360
Propriedades
de
Soluções
de
Electrólitos

35. 361
Propriedades
de
Soluções
de
Electrólitos