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1.Quanto a natureza das espécies:           MISTURA- União de duas ou mais
•Homogênea – apresentam as                  espécies químicas diferentes (formando
mesmas propriedades em todas                um sistema).
a sua extensão.
•Heterogênea – apresentam
propriedades diferentes em
toda sua extensão.



2.Quanto ao de fases:
•Monofásica – apresenta um único
aspecto.
•Polifásica: Bifásica – 2 aspectos
                Trifásica – 3 aspectos
                Tetrafásica – 4 aspectos.
3.Quanto ao tamanho das partículas:                  Solução

                   Homogênea            Disseminação        Colóide
 Mistura
                   Heterogênea                              Suspensão

           1 nm              100 nm
0 nm       10 A              1000 A

Soluções          Colóides         Suspensões      Mis. Heterogêneas
                                                   grosseiras

     Mistura                                     Sistema
   Homogênea            Disseminação
                                                Homogêneo


                                                        “DISPERSÃO”


DISPERSÃO- Sistema homogêneo nos quais uma substância está contida em outra
na forma de pequenas partículas.
Disperso ou fase dispersa (que é dissolvido).

“DISPERSÃO”

                      Dispersante ou dispergente (que dissolve).

COLÓIDES-Dispersão em que o       SUSPENSÃO- Dispersão em que
diâmetro médio das partículas     o diâmetro médio das
fica entre 1 a 100 nm             partículas fica acima de 100
(nanômetro).                      nm e o disperso é SÓLIDO e o
                                  dispersante é LÍQUIDO.
SOLUÇÕES-Dispersão       Disperso = Soluto (que é dissolvido).
em que o diâmetro
médio das partículas
fica abaixo de 1 nm.
                         Dispersante = Solvente (que dissolve).



Tipos de Solventes              Classificação:




Universal   Orgânicos:        Agregação            Natureza do Soluto
Água        • Álcool
            •Éter
            •Acetona
                                   Razão soluto/solvente
            •Benzina.
1.Quanto a agregação:                2.Quanto a natureza do soluto:
•Sólidas – ligas metálicas, aço,     •Moleculares – não liberam íons
cobre, 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 em
relação ao solvente. Por ter um nível mais baixo que o ideal é chamada
também de Insaturada.
•Saturada-possui a quantidade máxima de soluto permitida pelo solvente
naquela temperatura.
•Supersaturada-possui uma quantidade superior ao permitido pelo solvente.
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, conduzindo
pouca corrente elétrica; Ácidos Fracos, Bases Fracas e Sais pouco Solúveis;


Não Eletrólitos – Substâncias que não se dissociam em água, não conduzem
corrente elétrica;
Tipos de dispersões         Tamanho médio das
                                          partículas dispersas
                   Soluções                      < 1nm
             Dispersões coloidais               1-100nm
                  Suspensões                    >100nm

As soluções podem ser classificadas em:

Soluções Insaturadas: Quando o produto de solubilidade ainda não foi atingido. O
solvente pode solubilizar mais soluto;

Soluções Saturadas: O produto de solubilidade foi atingido. Com uma pequena
quantidade a mais do soluto, ocorre a precipitação deste excesso;

Soluções Supersaturadas: O produto de solubilidade ainda foi extrapolado, e
existe a formação de corpo de fundo. Quando esta solução é submetida ao
aquecimento este corpo de fundo torna-se solúvel, formando, desta forma, uma
solução supersaturada.
Ex:
                                                     Saturada

                 Insaturada                                  Cs     Supersaturada


       Diluída                Concentrada

                                             50g de sal em 1L de água




       A                      B                      C                  D

40g de sal              50g de sal              79g de sal          12g de sal




Insaturada         Diluída        Saturada      Concentrada       Supersaturada
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
Se aquecermos a partir de 20°C, com agitação uma solução contendo 40g de sal
dissolvidos 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 absoluto
até que atinja a temperatura inicial. Nestas condições, toda quantidade de
soluto encontra-se dissolvida na água de forma instável e basta o acréssimo de
um minúsculo cristal de sal ou pequena agitação para que ocorra a precipitação
de 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 H2O

O precipitado também é chamado de corpo de fundo, resíduos ou corpo de
chão.
São os gráficos que apresentam a variação dos coeficiente de solubilidade
das substâncias em função da temperatura.




      KNO3

                                  Ca(OH)2                  NaCl




Dissolução                   Dissolução                 Dissolução
Endotérmica                  Exotermica                 Permanente

              Curva
                                             Curva
              Ascendente
                                             Descendente
Soluções: são misturas homogêneas que apresentam uniformidades em suas
propriedades. 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 Solução


Soluções Líquidas: água do mar;

Soluções Sólidas: ligas metálicas;

Soluções Gasosas: ar;
Solubilidade: o termo Solubilidade ou Coeficiente de Solubilidade refere-se à
capacidade 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 30
mL de água, a 20 oC, será saturada ou insaturada? (Dados: densidade da água a
20 oC = 1g.mL-1, solubilidade do CuSO4 a 20 oC = 21 g/100g de H2O).
AUMENTO DE TEMPERATURA PARA SÓLIDOS E
              LÍQUIDOS
AUMENTO DE TEMPERATURA PARA GASES
Tarefa: construir um gráfico cartesiano (X,Y) relacionando
o 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).
UNIDADES DE CONCENTRAÇÃO

É a forma utilizada para descrever, quantitativamente, a composição de uma
solução.
                                 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)
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.
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);
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)
Fração Molar (XA) – é a razão entre o número de mols de um componente e o
número 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.
Porcentagem em massa (% massa) e Titulo (T) – é a razão entre a massa do
soluto 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
Exercício 3. Um estudante em um laboratório de rotina precisa determinar K em
uma amostra de solo. Para extrair este nutriente do solo ele utilizará 30 mL do
Extrator de Mehlch, composto de H2SO4 0,025 N e HCl 0,05 N. Para preparar o
extrator ele encontra no laboratório um fracos lacrado de 1L de HCl, contendo as
seguintes 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 de
HCl 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
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
DILUIÇÃO
A diluição é uma prática comum em vários ramos da ciência. Ela se faz necessária
quando precisamos preparar uma solução a partir de uma solução concentrada
(Solução Estoque).

Quando um volume pequeno de uma solução estoque é diluído em um volume
maior, o número total de mols no soluto na solução não muda, no entanto, a
concentração do soluto diminui.

Para Concentração Comum temos:          C1. V1 = C2.V2


Para Concentração Molar temos:         M1. V1 = M2.V2


Para Concentração Normal temos:         N1. V1 = N2.V2
Exercício 4.    Em uma solução concentrada de ácido sulfúrico (H2SO4) a
concentração 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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  • 1. 1.Quanto a natureza das espécies: MISTURA- União de duas ou mais •Homogênea – apresentam as espécies químicas diferentes (formando mesmas propriedades em todas um sistema). a sua extensão. •Heterogênea – apresentam propriedades diferentes em toda sua extensão. 2.Quanto ao de fases: •Monofásica – apresenta um único aspecto. •Polifásica: Bifásica – 2 aspectos Trifásica – 3 aspectos Tetrafásica – 4 aspectos.
  • 2. 3.Quanto ao tamanho das partículas: Solução Homogênea Disseminação Colóide Mistura Heterogênea Suspensão 1 nm 100 nm 0 nm 10 A 1000 A Soluções Colóides Suspensões Mis. Heterogêneas grosseiras Mistura Sistema Homogênea Disseminação Homogêneo “DISPERSÃO” DISPERSÃO- Sistema homogêneo nos quais uma substância está contida em outra na forma de pequenas partículas.
  • 3. Disperso ou fase dispersa (que é dissolvido). “DISPERSÃO” Dispersante ou dispergente (que dissolve). COLÓIDES-Dispersão em que o SUSPENSÃO- Dispersão em que diâmetro médio das partículas o diâmetro médio das fica entre 1 a 100 nm partículas fica acima de 100 (nanômetro). nm e o disperso é SÓLIDO e o dispersante é LÍQUIDO.
  • 4. SOLUÇÕES-Dispersão Disperso = Soluto (que é dissolvido). em que o diâmetro médio das partículas fica abaixo de 1 nm. Dispersante = Solvente (que dissolve). Tipos de Solventes Classificação: Universal Orgânicos: Agregação Natureza do Soluto Água • Álcool •Éter •Acetona Razão soluto/solvente •Benzina.
  • 5. 1.Quanto a agregação: 2.Quanto a natureza do soluto: •Sólidas – ligas metálicas, aço, •Moleculares – não liberam íons cobre, 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 em relação ao solvente. Por ter um nível mais baixo que o ideal é chamada também de Insaturada. •Saturada-possui a quantidade máxima de soluto permitida pelo solvente naquela temperatura. •Supersaturada-possui uma quantidade superior ao permitido pelo solvente.
  • 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, conduzindo pouca corrente elétrica; Ácidos Fracos, Bases Fracas e Sais pouco Solúveis; Não Eletrólitos – Substâncias que não se dissociam em água, não conduzem corrente elétrica;
  • 7. Tipos de dispersões Tamanho médio das partículas dispersas Soluções < 1nm Dispersões coloidais 1-100nm Suspensões >100nm As soluções podem ser classificadas em: Soluções Insaturadas: Quando o produto de solubilidade ainda não foi atingido. O solvente pode solubilizar mais soluto; Soluções Saturadas: O produto de solubilidade foi atingido. Com uma pequena quantidade a mais do soluto, ocorre a precipitação deste excesso; Soluções Supersaturadas: O produto de solubilidade ainda foi extrapolado, e existe a formação de corpo de fundo. Quando esta solução é submetida ao aquecimento este corpo de fundo torna-se solúvel, formando, desta forma, uma solução supersaturada.
  • 8. Ex: Saturada Insaturada Cs Supersaturada Diluída Concentrada 50g de sal em 1L de água A B C D 40g de sal 50g de sal 79g de sal 12g de sal Insaturada Diluída Saturada Concentrada Supersaturada
  • 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. Se aquecermos a partir de 20°C, com agitação uma solução contendo 40g de sal dissolvidos 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 absoluto até que atinja a temperatura inicial. Nestas condições, toda quantidade de soluto encontra-se dissolvida na água de forma instável e basta o acréssimo de um minúsculo cristal de sal ou pequena agitação para que ocorra a precipitação de 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 H2O O precipitado também é chamado de corpo de fundo, resíduos ou corpo de chão.
  • 11. São os gráficos que apresentam a variação dos coeficiente de solubilidade das substâncias em função da temperatura. KNO3 Ca(OH)2 NaCl Dissolução Dissolução Dissolução Endotérmica Exotermica Permanente Curva Curva Ascendente Descendente
  • 12. Soluções: são misturas homogêneas que apresentam uniformidades em suas propriedades. 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 Solução Soluções Líquidas: água do mar; Soluções Sólidas: ligas metálicas; Soluções Gasosas: ar;
  • 13. Solubilidade: o termo Solubilidade ou Coeficiente de Solubilidade refere-se à capacidade 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 30 mL de água, a 20 oC, será saturada ou insaturada? (Dados: densidade da água a 20 oC = 1g.mL-1, solubilidade do CuSO4 a 20 oC = 21 g/100g de H2O).
  • 14. AUMENTO DE TEMPERATURA PARA SÓLIDOS E LÍQUIDOS
  • 16. Tarefa: construir um gráfico cartesiano (X,Y) relacionando o 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. UNIDADES DE CONCENTRAÇÃO É a forma utilizada para descrever, quantitativamente, a composição de uma solução. 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. 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. 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. 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. Fração Molar (XA) – é a razão entre o número de mols de um componente e o número 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. Porcentagem em massa (% massa) e Titulo (T) – é a razão entre a massa do soluto 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. Exercício 3. Um estudante em um laboratório de rotina precisa determinar K em uma amostra de solo. Para extrair este nutriente do solo ele utilizará 30 mL do Extrator de Mehlch, composto de H2SO4 0,025 N e HCl 0,05 N. Para preparar o extrator ele encontra no laboratório um fracos lacrado de 1L de HCl, contendo as seguintes 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 de HCl 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. 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. DILUIÇÃO A diluição é uma prática comum em vários ramos da ciência. Ela se faz necessária quando precisamos preparar uma solução a partir de uma solução concentrada (Solução Estoque). Quando um volume pequeno de uma solução estoque é diluído em um volume maior, o número total de mols no soluto na solução não muda, no entanto, a concentração do soluto diminui. Para Concentração Comum temos: C1. V1 = C2.V2 Para Concentração Molar temos: M1. V1 = M2.V2 Para Concentração Normal temos: N1. V1 = N2.V2
  • 26. Exercício 4. Em uma solução concentrada de ácido sulfúrico (H2SO4) a concentração 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.