Quimica 002 solucoes

QUÍMICA

SOLUÇÕES
1. INTRODUÇÃO Curvas de Solubilidade
Soluções são misturas homogêneas, ou seja, (g KClO3 /100g H 2 O)
misturas entre dois ou mais componentes apresentan- 60
do uma única fase. 50 C.S. KClO3 = 4,8g/100g H2 O a 10°C
Exemplos: 40
C.S. KClO3 = 14,9g/100g H2 O a 40°C
C.S. KClO3 = 39,4g/100g H2 O a 80°C
30

Água + Álcool Água + Sal + Açucar 20

10

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 t/°C
Soro
caseiro
Lembre-se, porém, de que, apesar de ser a
Mistura homogênea Mistura homogênea grande maioria, nem todo composto se tornará mais
1 só fase 1 só fase solúvel com o aumento da temperatura.
(Solução) (Solução)
O sulfato de Cério (Ce2(SO4)3), por exemplo,
tem a sua solubilidade diminuída com o aumento da
Uma solução é contida por dois componentes: temperatura. Quando isso ocorre, a solubilidade é di-
soluto e solvente. ta exotérmica.
Solução = soluto + solvente.
3. CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES
Contrariando o pensamento de muitos que a-
Solução Insaturada:
creditavam que só existem soluções aquosas, as solu-
É a que apresenta uma quantidade de soluto
ções também se apresentam no estado sólido e no
dissolvido inferior ao coeficiente de solubilidade do
estado gasoso.
mesmo (pode dissolver mais).
 o componente sólido será o soluto,
 
Aquosa enquanto que o componente líquido
Exemplo:

 será o solvente. Se o C.S.KClO3 = 32g / 100g de H2O a 70°C .
 
 o componente que estiver em
Solução   30g KClO3
 menor quantidade será o soluto,
Sólida ou gasosa enquanto que o componente que
 
 estiver em maior quantidade será
 100g Solução Insaturada:

 o solvente.
 H2 O Pois a quantidade de soluto (KClO3 )
70°C dissolvida foi inferior ao C.S.,
2. COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE (C.S.) podendo ainda a solução dissolver
mais 2g do soluto em questão.
“Indica a quantidade máxima de soluto que se
dissolve em uma quantidade padrão de solvente, a No gráfico, uma solução insaturada é identifi-
uma determinada temperatura.” cada por qualquer ponto abaixo da curva de solubili-
Exemplo: dade.
C.S.KClO3 = 32g / 100g de H2O a 70°C Solução Saturada:
É a que apresenta uma quantidade de soluto
Ou seja, em 100 g de H2O, à temperatura de dissolvida igual ao coeficiente de solubilidade do
70°C, a quantidade máxima do soluto (KClO3) capaz mesmo (não podendo dissolver nada além do limite
de ser dissolvida é de 32 g. Qualquer quantidade de estabelecido pela solubilidade do soluto).
soluto que ultrapasse esta quantidade limite de 32 g Podendo ou não apresentar corpo de fundo (to-
não será dissolvida, resultando na formação de um do ponto acima da curva de solubilidade resultará
precipitado (corpo de fundo). numa solução saturada com corpo de fundo e em ci-
Observe na curva de solubilidade a seguir, que ma da curva resultará numa solução saturada sem
a solubilidade de um soluto varia com a alteração da corpo de fundo).
temperatura. Exemplo:
Se o C.S.KClO3 = 32g / 100g de H2O a 70°C .

Editora Exato 1

35g KClO3 c) Densidade (d)
É a relação entre massa da solução e o volume
da solução.
Resultará solução
100g
H 2O saturada
massa da solução
70°C 70°C d=
volume da solução
3g de
corpo de fundo As unidades podem ser: g/ml, g/l, kg/l ...

Relação entre C, T e d
32g KClO3

C(g / l ) = 1000 ⋅ d(g / ml ) ⋅ T
Resultará solução
100g
H 2O saturada
70°C 70°C
d) Concentração Em Quantidade De
Sem corpo de fundo
Matéria Ou Molaridade (M)
É a relação entre a quantidade de matéria do
soluto) e o volume da solução (em litros).
4. EXPRESSÕES DE CONCENTRAÇÃO
São as diferentes formas de relacionar as quan- quantidade de materia
M=
tidades de soluto por quantidade de solução, ou me- volume da solução ( l )
nos comumente, as quantidades de soluto por
quantidade de solvente. Como:
a) Concentração Em Massa massa do soluto (g )
n.º de mols do soluto =
É a relação entre a massa do soluto (em gra- massa molar do soluto (g/mol )
mas) e o volume da solução (em litros). Conhecida
também como concentração em g/L. Temos:
massa do soluto( g )
M=
massa do soluto ( g ) massa molar do soluto( g/mol ) ⋅ volume da solução(l )
C= unidade: g/L.
volume da solução (L )
Unidade: mol/l ou molar (M).
b) Título (T) e) Concentração em Partes por Milhão
É a relação entre a massa do soluto e a massa A concentração em ppm – partes por milhão –
da solução. indica quantas partes do soluto existem em um mi-
Como a massa da solução é igual à massa do lhão de partes da solução.
soluto + massa do solvente, temos: 1 parte de soluto
ppm =
106 partes de solução
massa do soluto massa do soluto massa do soluto em mg
T= = em massa : ppm =
massa da solução massa do soluto + massa do solvente massa do solvente em kg
Note que o título não possui unidade (é adi- volume de soluto em mL
mencional), pois as unidades de massa são cancela- em volume: ppm =
volume de solvente em m3
das, podendo assim ser expresso em porcentagem.
EXERCÍCIOS RESOLVIDOS
P = T ⋅ 100
1 O coeficiente de solubilidade de um sal, numa
determinada temperatura, é de 68g/100g. Calcule
E como na relação o denominador será sempre
a massa de uma solução saturada que contenha 17
maior que o numerador, temos:
g desse sal na temperatura considerada.
1> T > 0
Resolução:
Sendo o coeficiente de solubilidade igual a
68g/100g, isso significa que:
68g de sal se dissolvem em 100g de água; lo-
go, a massa da solução será igual a 168g. Realizando
uma regra de três, podemos encontrar a massa da so-
lução relacionada à massa do sal.

Editora Exato 2

68g de sal → 168g de solução ratura de ebulição do solvente. Em seguida, por
17g do sal → X g de solução resfriamento, a substância menos solúvel recrista-
X = 42g de solução liza–se, isto é, volta a ser insolúvel. Com base
nisso, julgue os itens abaixo:
1 A solubilidade é uma propriedade diretamente
2 Em um rótulo de leite em pó integral, lê–se: proporcional à temperatura.
2 A obtenção do açúcar cristal ou do açúcar re-
finado a partir do açúcar mascavo é feita por
Modo de Preparar recristalização.
3 A temperatura de ebulição de um solvente é
Coloque o leite integral instantâneo sobre água uma constante física que independe do local
quente ou fria, previamente fervida. Mexa ligeira- onde se realiza o processo de recristalização.
mente e complete com água até a medida desejada. 4 A água, considerada como solvente universal,
sofre diminuição de volume ao ser congelada.
Para 1 copo (200 mL) – 2 colheres de sopa
bem cheias (30 g).
3 Analise o seguinte gráfico de solubilidade:
Composição média do produto em pó: Gráfico Curvas de Solubilidade

Gramas de soluto para saturar 100g de H2O
100
Gordura 26% Sais minerais 6% O3
90
N aN
Proteínas 30% Água 3% 80

3
Lactose 35% Lecitina 0,2% no pó

O
70

KN
60 Cl
NH
4
Supondo que a composição correspondente à
50
fração percentual em massa (cg/g) de cada compo- NaCl
40
nente, calcule a concentração em massa (em g/L) de
30
proteínas em um copo de 200 mL de leite preparado.
Resolução: A fórmula de concentração em massa 20 Ca2(SO )
4 3
é igual a C = m/V, onde m = massa do soluto 10
em gramas e V = volume da solução em litros. 0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Como serão utilizados 60g de leite em pó e a Temperatura em graus Celsius
quantidade de proteína equivale a 30% da massa, te-
mos 18g de proteína.
Logo, Julgue os itens abaixo.
C = 18/0,2
C = 90 g/L 1 A substância mais solúvel em água a 10ºC é
KNO3.
2 A substância que apresenta menor variação da
EXERCÍCIOS solubilidade entre 30ºC e 80ºC é o cloreto de
sódio.
1 Sobre os importantes conceitos da Química, jul- 3 A solubilidade de qualquer sólido aumenta
gue os itens seguintes. com a elevação da temperatura da solução.
1 Solução é o nome dado a um material cujos 4 A mistura de 20g de NH4Cl em 100g de água
constituintes misturam–se, formando uma mis- a 50ºC resultará em uma solução insaturada.
tura heterogênea.
2 Solução aquosa é aquela cujo soluto é a água.
3 Concentração em quantidade de matéria é a 4 Considere que o rótulo de uma certa marca de
expressão que substitui o termo molaridade. água mineral traga informações como:
(I) Conteúdo: 1,5 L
(II) Bicarbonato de Sódio: 20 ppm
2 É possível separar substâncias utilizando–se a di- (III) pH: 5,2 (a 25oC)
ferença de solubilidade existente entre elas e a Analise as afirmativas abaixo, considerando os
variação desta propriedade física com a tempera- dados apresentados e, em seguida, assinale C ou E.
tura. Esta operação denomina–se recristalização 1 Pelas normas da Química, os dados são insu-
ou, às vezes, simplesmente cristalização. Trata– ficientes para se garantir que a água mineral
se, em geral, de dissolver a substância ou mistura em questão seja uma solução.
de substância em um solvente adequado, a uma
temperatura elevada que não ultrapasse a tempe-
Editora Exato 3

2 Pelas normas da Química, os dados são insu- 8 (Fuvest-SP) Quatro tubos contêm 20 ml (milili-
ficientes para se garantir que a água mineral tros) de água cada um. Coloca-se nestes tubos di-
em questão apresente uma única fase. cromato de potássio (K2Cr207) nas seguintes
3 A massa de bicarbonato de sódio presente quantidades
nesse volume de água mineral é 0,3 g. Tubo A Tubo B Tubo C Tubo D
Massa 1,0 3,0 5,0 7,0
5 Examine a tabela seguinte, com dados sobre a so- K 2Cr2O 7 (g)
lubilidade da sacarose, C12H22O11, do sulfato de
sódio, Na2SO4, do clorato de potássio, KClO3 e A solubilidade do sal, a 20°C, é igual a 12,5g por
julgue as afirmações abaixo em certas ou erradas. 100ml de água. Após agitação, em quais tubos
coexistem, nessa temperatura, solução saturada e
Substância Solubilidade em água g/L sólido?
40 oC 60 oC a) Em nenhum.
C12H22O11 2381 2873 b) Apenas em D.
Na2SO4 488 453 c) Apenas em C e D.
KClO3 12 22 d) Apenas em B, C e D.
e) Em todos.
1 A solubilidade de uma substância em deter-
minado solvente independe da temperatura.
9 A uma determinada temperatura, o C.S. do iodeto
2 Uma solução aquosa de sulfato de sódio, de
de sódio é de 180g/100 g. Calcule a massa de á-
concentração 488 g/L, deixa de ser saturada
gua necessária para preparar uma solução satura-
quando aquecida a 60 oC.
da que contenha 12,6g desse sal na temperatura
3 A uma dada temperatura, a quantidade limite
considerada.
de um soluto que se dissolve em determinado
volume de solvente é conhecida como solubi-
lidade.
4 Nem todas as substâncias são mais solúveis a
quente.

10 (Fuvest-SP) O gráfico a seguir mostra a solubili-
6 (FATEC-SP) No rótulo de uma garrafa de água
dade (S) de K2Cr2O7 sólido em água, em função
mineral lê-se, entre outras informações:
da temperatura (t). Uma mistura constituída de 30
conteúdo 1,5 litros; nitrato de sódio 6,0 ppm.
g de K2Cr2O7 e 50 g de água, a uma temperatura
Considere que 1ppm equivale a 1mg de soluto
inicial de 90°C, foi deixada esfriar lentamente e
por litro de solução aquosa. A massa de nitrato de
com agitação. A que temperatura aproximada de-
sódio ingerida por pessoa que bebe um copo de
ve começar a cristalizar o K2Cr2O7?
300mL dessa água é:
a) 0,003g.
b) 0,018g.
c) 9,0g.
d) 6,0mg.

7 Julgue os itens:
1 Solução saturada pode ou não apresentar corpo
de fundo.
2 Curva de solubilidade com ponto de inflexão é
característica de sais hidratados.
3 Se a massa do soluto dissolvida em uma solu-
ção é inferior ao C.S. do soluto da temperatura a) 25°C.
analisada, a solução é insaturada. b) 45°C.
4 Solução insaturada é instável. c) 60°C.
5 Toda solução saturada é heterogênea. d) 70°C.
e) 80°C.

Editora Exato 4

11 Calcule a concentração comum de uma solução 10 D
que apresenta volume de 800cm3 e contém 20g
de soluto. 11 25 g/l
12 0,04 l
13 0,2 mol/ l

12 A densidade absoluta de uma solução é de 1.1 14 0,04 litros
g/cm3. Calcule o volume ocupado, em litros, sa- 15 C
bendo que a massa da solução é de 44g.

13 São dissolvidos 23,4g de NaCl em água suficien-
te para 2000 cm3 de solução. Descubra a concen-
tração em quantidade de matéria dessa solução.
(Dados: Na = 23u; Cl = 35.5u)

14 (FEI-SP) A densidade absoluta de uma solução é
de 1,2g/cm3. Calcule o volume ocupado em litros,
sabendo que a massa da solução é de 48g.

15 (AEUDF) Denomina-se concentração em quan-
tidade de matéria de uma substância a razão entre
a quantidade de matéria do soluto e o volume, em
litros de solução. A concentração em quantidade
de matéria de uma solução aquosa que, num vo-
lume de 800 cm3, contém 19,6g de H2SO4, é igual
a: Dados: massa molar do H2SO4: 98 g/mol.
a) 2,5 mol/litro.
b) 250 mol/litro.
c) 0,25 mol/litro.
d) 25 mol/litro.
e) 0,025 mol/litro.

GABARITO

Exercícios
1 E, E, C
2 C, E, E, E
3 E, C, E, C
4 C, C, E
5 E, E, C, C
6 B
7 C, C, C, E, E
8 D
9 7g

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