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Soluções. PROF. Fabrício Eugênio. Classificação das dispersões:. Suspensão:. Disperso com diâmetro superior a 10 – 4 cm. Ex. Água + enxofre. Dispersão coloidal:. Disperso com diâmetro entre 10 – 4 cm e 10 – 7 cm. Ex. Água + gelatina. Soluções:.

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  1. Soluções PROF. Fabrício Eugênio

  2. Classificação das dispersões: • Suspensão: Disperso com diâmetro superior a 10 – 4 cm Ex. Água + enxofre • Dispersão coloidal: Disperso com diâmetro entre 10 – 4 cm e 10 – 7 cm Ex. Água + gelatina • Soluções: Disperso com diâmetro inferior a 10 – 7 cm Ex. Água + glicose

  3. 01) Considere o quadro a seguir: Logo, podemos afirmar que: • A = solução verdadeira; B = suspensão; C = solução coloidal. • A = suspensão; B = solução coloidal; C = solução verdadeira. • A = solução coloidal; B = solução verdadeira; C = suspensão. • A = solução coloidal; B = suspensão; C = solução verdadeira. • A = solução verdadeira; B = solução coloidal; C = suspensão.

  4. Nas Soluções... ...uma mistura de duas espécies químicas diferentes, pode ocorrer a disseminação, sob forma de pequenas partículas, de uma espécie na outra. Prof. Fabrício Eugênio

  5. A espécie química disseminada na forma de pequenas partículas é o DISPERSO e, a outra espécie é o DISPERGENTE DISPERGENTE DISPERSO Nas SOLUÇÕES: SOLVENTE SOLUTO ÁGUA + AÇÚCAR SOLVENTE SOLUTO

  6. SOLUBILIDADE E CURVAS DE SOLUBILIDADE 30g de NaCl 36g de NaCl 40g de NaCl 4g 100g de água a 20°C 100g de água a 20°C 100g de água a 20°C Dissolve-se totalmente Dissolve-se totalmente Dissolve 36g

  7. COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE (Cs) É a quantidade máxima de um SOLUTO capaz de se dissolver em uma quantidade fixa de SOLVENTE, em certas condições (temperatura e pressão) 36g de NaCl , a 20°C Cs = 36g de NaCl 100g de água A solução que tem, dissolvida, a máxima quantidade de soluto permitida pelo seu coeficiente de solubilidade é classificada como SOLUÇÃO SATURADA 100g de água a 20°C

  8. Quando na solução tem-se uma quantidade de soluto MENOR que o máximo permitido pelo coeficiente de solubilidade a solução será classificada como solução INSATURADA 30g de NaCl 100g de água a 20°C SOLUÇÃO INSATURADA

  9. Quando na solução temos uma quantidade de soluto IGUAL ao máximo permitido pelo coeficiente de solubilidade a solução será classificada como solução SATURADA 36g de NaCl 100g de água a 20°C SOLUÇÃO SATURADA SEM CORPO DE FUNDO

  10. 36g de NaCl , a 20°C Cs = 100g de água 30g de NaCl 36g de NaCl 40g de NaCl 4g 100g de água a 20°C 100g de água a 20°C 100g de água a 20°C SOLUÇÃO SATURADA COM CORPO DE FUNDO SOLUÇÃO SATURADA SEM CORPO DE FUNDO SOLUÇÃO INSATURADA

  11. 38g de NaCl 36g de NaCl , a 20°C Cs = 100g de água 2g 38g de NaCl , a 100°C Cs = 100g de água 100g de água a 20°C 100g de água a 20°C 100g de água a 100°C solução saturada sem corpo de fundo solução supersaturada (muito instável) retirando a fonte de calor

  12. CURVAS DE SOLUBILIDADE g de soluto / 100g de água 120 B D C 100 A A curva “B” tem pontos de inflexão 80 As curvas “C” e “D” têm solubilidade ENDOTÉRMICA 60 40 A curva “A” tem solubilidade EXOTÉRMICA 20 temperatura (°C) 0 20 40 60 80 120 100

  13. Considere as informações seguintes e responda às questões 01 e 02 temperatura (°C) 30 50 70 70 80 90 g de brometo de potássio / 100g de água 02) Uma solução foi preparada, a 30°C, dissolvendo-se 40g de brometo de potássio em 100g de água. Essa solução é SATURADA? 01) Qual a massa de brometo de potássio necessária para saturar... a) 100g de água a 50°C ? água brometo de potássio água brometo de potássio 100g 70g 100g 80g b) 200g de água a 70°C ? 40g é uma massa inferior a 70g, portanto, a solução é INSATURADA água brometo de potássio 100g 90g 200g m g Então, m = 180g

  14. temperatura (°C) 30 50 70 70 80 90 g de brometo de potássio / 100g de água Analise o preparo de três soluções de brometo de potássio, a 50°C, e responda às questões 03 à 04. 40g 80g 100g 100g de água 100g de água 100g de água 03) Classifique em SATURADA ou INSATURADA cada solução analisada (A, B e C) 04) Apenas uma das soluções está saturada e apresenta corpo de fundo. Identifique-a e calcule a massa desse corpo de fundo. solução A INSATURADA Solução C água brometo de potássio solução B SATURADA sem corpo de fundo 100g 80g solução C SATURADA com corpo de fundo Então, m = 100 – 80 = 20g de corpo de fundo

  15. Aspectos quantitativos das Soluções... ...Concentração Expressa a proporção existente entre as quantidades de soluto e solventeou mesmo as quantidades de soluto e solução.

  16. CONCENTRAÇÃO COMUM (C) É o quociente entre a massa do soluto (m1) e o volume da solução (V) msoluto C = Vsolução Unidade Usual: g/ L Indica a massa do soluto em 1 litro de solução

  17. DENSIDADE msolução d = Vsolução É a relação entre a massa ( m ) e o volume de um corpo ( V )

  18. CONCENTRAÇÃO EM QUANTIDADE DE MATÉRIA (m) É o quociente entre o número de mols do soluto (n) e o volume da solução (V), em litros n m = V Unidade: mol / L Indica o número de mols do soluto em 1 litro de solução também conhecida como MOLARIDADEouconcentração MOLAR

  19. Em 3 litros de uma solução de NaOH existem dissolvidos 12 mols desta base. A molaridade desta solução é: a) 3 mol/L. b) 4 mol/L. c) 9 mol/L. d) 15 mol/L. e) 36 mol/L. 12 n1 V = 3 L m = 3 V n1 = 12 mols m = 4,0 mol / L m = ?

  20. Uma pessoa usou 34,2g de sacarose (C12H22O11) para adoçar seu cafezinho. O volume de cafezinho adoçado na xícara foi de 50 mL. A concentração molar da sacarose no cafezinho foi de: C12H22O11 = 342g/mol a) 0,5 mol/L. b) 1,0 mol/L. c) 1,5 mol/L. d) 2,0 mol/L. e) 2,5 mol/L. 50 mL V = 0,05 L = m1 34,2 n1 = = m1 = 34,2 g 0,1 mol M1 342 m ? = n1 0,1 m = 2,0 mol/L = V 0,05

  21. Precisamos preparar 500 mL de uma solução 0,30 molar em Fe2(SO4)3 . 9 H2O. Esta solução é preparada colocando a quantidade correta do sal sólido num balão volumétrico de 500 mL e acrescentando água, aos poucos, até que todo o sal esteja dissolvido. Após isso, continua-se a colocar água até atingir a marca existente no balão. A quantidade, em mol, de Fe2(SO4)3 . 9 H2O utilizado é: • 0,10. • 0,15. • 0,30. • 0,60. • 0,90. n1 = 0,15 mol n1 m = n1 0,3 = 0,50 V Qual a massa, em gramas, do Fe2(SO4)3 . 9 H2O utilizado? • 60. • 63. • 84. • 120. • 169. M1 = 2 x 56 + 3 x 32 + 12 x 16 + 9 x 18 = 562 g/mol V = 0,50 L m1 = mx M1x V n1 = ? mol m = 0,3 mol/L m1 = 0,30 x 562 x 0,5 m1 = 84,3g

  22. 07) Qual a concentração, em mol/L, de íons sulfato na solução? • 0,10. • 0,15. • 0,30. • 0,60. • 0,90. 2 Fe3+ + 3x SO4 2 – 1 Fe2(SO4)3 1 mol/L 2x 1 mol/L 3x 1 mol/L 0,3 mol/L 3x 0,3 mol/L 0,90 mol/L

  23. Título em Massa É o quociente entre a massa do soluto e a massa total da solução, ambas na mesma unidade msoluto = msolução = msoluto msolvente msolução + considerando É comum representar o título em massa Na forma de PORCENTAGEM 100 = X %

  24. Uma massa de 40 g de NaOH são dissolvidas em 160 g de água. A porcentagem, em massa, de NaOH presente nesta solução é de: m1 40g = m = m1 + m2 = 200g m2 = 160g a) 20%. b) 40%. c) 10%. d) 80%. e) 100%. = 0,20 m1 T = m 40 = 200 T% = 20%

  25. Quantos gramas de água são necessários, a fim de se preparar uma solução, a 20% em peso, usando 80 g de soluto? m1 80g = m2 = ? 20 = = T = 0,20 20% % a) 400 g. b) 500 g. c) 180 g. d) 320 g. e) 480 g. 100 m 0,20 = 80 X 80 = m m = 400g m1 80 T = 0,20 0,20 m m2 = 400 – 80 = 320g

  26. Título em Volume É o quociente entre o volume do soluto e o volume total da solução, ambos na mesma unidade Vsoluto = V Vsolução considerando Vsoluto + Vsolução Vsolvente = Vsoluto = Vsoluto + Vsolução

  27. Considere uma solução aquosa de álcool que tem 50 mL de álcool e 200 mL de água. Qual é a sua porcentagem em volume nesta solução? V1 = 50 mL V2 = 200 mL V = 250 mL V1 50 T = = 0,20 ou 20% V V 250

  28. PARTES POR MILHÃO (ppm) Quando uma solução é bastante diluída, a massa do solvente é praticamente igual à massa da solução e, neste caso, a concentração da solução é expressa em “ppm” (partes por milhão) O “ppm” indica quantas partes do soluto existem em um milhão de partes da solução (em volume ou em massa) 1 parte de soluto = 1 ppm 106 partes de solução

  29. Dizer que uma solução desinfetante “ apresenta 1,5% de cloro ativo” é equivalente a dizer que “ a concentração de cloro ativo nessa solução é”: a) 1,5 x 106 ppm. b) 1,5 x 10 – 2 ppm. c) 150 ppm. d) 1,5 ppm. e) 15000 ppm. 1,5 partes de soluto 1,5% = 100 partes de solução 1,5 m = 100 1000000 100 x m = 1,5 x 1000000 100 x m = 1500000 1500000 m = 100 m = 15000 ppm

  30. Diluição de Soluções É o processo que consiste em adicionar solvente puro a uma solução, com o objetivo de diminuir sua concentração SOLVENTE PURO SOLUÇÃO INICIAL SOLUÇÃO FINAL

  31. SOLVENTE PURO VA V V’ C C’ m1 m’1 SOLUÇÃO INICIAL SOLUÇÃO FINAL Como a massa do soluto não se altera, teremos que: m1 m’1 = C’ V’ C V x x

  32. A partir de uma solução de hidróxido de sódio na concentração de 25 g/L, deseja-se obter 125 mL dessa solução na concentração de 10 g/L. Calcule, em mL, o volume da solução inicial necessário para esse processo. Despreze a parte fracionária de seu resultado caso exista. C’ = 10 g/L C = 25 g/L V’ = 125 mL V = ? mL C x V = C’ x V’ 25 x V = 10 x 125 25 x V = 1250 1250 V = 50 mL V = 25

  33. Tem-se 400 mL de solução 0,1 mol/L de carbonato de sódio. Essa solução é evaporada cuidadosamente até seu volume ser reduzido a 320 mL. A molaridade da solução obtida após a evaporação é: a) 0,125 mol/L. b) 0,250 mol/L. c) 0,500 mol/L. d) 0,150 mol/L. e) 1,235 mol/L. V’ = 320 mL V = 400 mL m’= ? mol/L m= 0,1 mol/L m m’ V’ V = 320 0,1 400 x x 40 m’ m’ = = 320 40 x 320 m’ = 0,125 mol/L

  34. Mistura de Soluções de mesmo Soluto V1 V2 VF + C2 C1 CF m1 m’1 mF SOLUÇÃO 2 SOLUÇÃO 1 SOLUÇÃO FINAL mF m1 + m’1 Como: = CFXVF = C1 X V1 + C2 X V2 Prof. Fabrício Eugênio

  35. Qual a molaridade de uma solução de NaOH formada pela mistura de 60 mL de solução 5 mol/L com 300 mL de solução 2 mol/L, da mesma base ? a) 1,5 molar. b) 2,0 molar. c) 2,5 molar. d) 3,5 molar. e) 5,0 molar. + V = 60 mL V’ = 300 mL Vf = 360 mL m= 5 mol/L m’= 2 mol/L mf = ? mol/L mf xVf = m x V + m’ x V’ 900 mf= 360 mfx360= 5 x 60 + 2 x 300 mf= 2,5 mol/L mfx360= 300 + 600 mfx360= 900

  36. Que volumes de soluções 0,5 mol/L e 1,0 mol/L de mesmo soluto deveremos misturar para obter 2,0 L de solução 0,8 mol/L, respectivamente? a) 200 mL e 1800 mL. b) 1000 mL e 1000 mL. c) 1200 mL e 800 mL. d) 800 mL e 1200 mL. e) 1800 mL e 200 mL. + V1 = x mL V2 = y mL VF = 2 L m1 = 0,5 mol/L m2 = 1,0 mol/L mF = 0,8 mol/L 0,5 xx + 1 xy = 0,8 x 2000 0,5 xx + 1 xy = 1600 x (– 1) 400 x = x + y = 2000 0,5 – 0,5 xx – y = –1600 x = 800 mL x + y = 2000 y = 1200 mL 0,5 x = 400

  37. Mistura de Soluções de Solutos Diferentes (Sem reação Química) A mistura de soluções de solutos diferentes, sem reação, corresponde a uma diluição de cada solução misturada soluto A soluto B V’ V m’1 m1 + C’ C m1 CF = soluto A V + V’ m’1 VF = V + V’ soluto B C’F = mF= m1 + m’1 V + V’

  38. Foram preparadas duas soluções aquosas A e B: A B 2g de NaCl V = 100 mL 10g de C12H22O11 V = 400 mL Com base nessas informações, calcule, em g/L: a) A concentração do NaCl na solução A. m1 2 C = C = 20 g/L 0,1 V b) A concentração do C12H22O11 na solução B. 10 m1 C = C = 25 g/L 0,4 V c) A concentração do NaCl e a do C12H22O11 na solução resultante da mistura das soluções A e B. C12H22O11 m1 2 10 m1 C = C = NaCl C = 4 g/L C = 20 g/L 0,5 V 0,5 V

  39. Temos duas soluções aquosas A e B: A B 3 mol de KCl V = 200 mL 0,6 mol de C12H22O11 V = 100 mL Com base nessas informações, calcule as concentrações molares de cada soluto na solução obtida pela misturas das soluções A e B: n1 3 m = KCl m = 10 mol/L 0,3 V n1 0,6 C12H22O11 m = m = 2,0 mol/L 0,3 V

  40. Mistura de Soluções de Solutos Diferentes com Reação Química Neste caso, a determinação das concentrações de cada espécie, depois da mistura, é feita através do cálculo estequiométrico.

  41. 01) Misturamos 300 mL de uma solução aquosa de H3PO4 0,5 mol/L com 150 mL de solução aquosa de KOH 3,0 mol/L. Qual a molaridade da solução final em relação: Ao sal formado? Ao ácido? À base? A solução final é ácida, básica ou neutra? n1 = mx V ácido base + mA = 0,5 mol/L mB= 3,0 mol/L VA = 300 mL VB = 150 mL VF = 450 mL nA = mAxVA nB = mBxVB nA = 0,5 x 0,3 = 0,15 mol nB = 3,0 x 0,15 = 0,45 mol

  42. Reação química que ocorre: H3PO4 + KOH  K3PO4 + H2O 1 3 1 3 reagem na proporção 1 mol 3 mols 1 mol quantidade misturada 0,15 mol 0,45 mols 0,15 mol proporção correta  não há excesso de ácido ou base a) Qual a molaridade da solução final em relação ao SAL formado? mS = 0,15 = 0,33 mol / L b) Qual a molaridade da solução final em relação ao ÁCIDO? 0,45 mA = mA = 0 0 = 0 mol / L = 0 mol / L c) Qual a molaridade da solução final em relação à base? 0,45 0,45 d) A solução final é NEUTRA

  43. 02) Misturamos 200 mL de uma solução aquosa de H2SO4 1,0 mol/L com 200 mL de solução aquosa de KOH 3,0 mol/L. Qual a molaridade da solução final em relação: Ao sal formado? Ao ácido? À base? A solução final é ácida, básica ou neutra? n1 = mx V ácido base + mA = 1,0 mol/L mB= 3,0 mol/L VA = 200 mL VB = 200 mL VF = 400 mL nA = mAxVA nB = mBxVB nA = 1,0 x 0,2 = 0,2 mol nB = 3,0 x 0,2 = 0,6 mol

  44. Reação química que ocorre: 2 H2SO4 + KOH  K3PO4 + H2O 1 2 1 Reagem na proporção 1 mol 2 mols 1 mol Quantidade misturada 0,2 mol 0,6 mols Quantidade reage/produz 0,2 mol 0,4 mols 0,2 mol Quantidade reage/produz 0,0 mol 0,2 mols 0,2 mol há excesso de base  solução BÁSICA mS = 0,20 =0,5 mol / L a) Qual a molaridade da solução final em relação ao SAL formado? 0,40 mA = 0,20 =0,5 mol / L b) Qual a molaridade da solução final em relação à base? 0,40

  45. Análise Volumétrica ou Titulação Uma aplicação da mistura de soluções com reação química é a análise volumétrica ou titulação

  46. 01) Em uma aula de titulometria, um aluno utilizou uma solução de 20 mL de hidróxido de potássio 0,5 mol/L para neutralizar completamente uma solução 1,0 mol/L de ácido sulfúrico. Determine o volume da solução de ácido sulfúrico utilizado pelo aluno: Reação química que ocorre: 1 H2SO4 + 2 KOH  1 K3PO4 + 2 H2O VB = 20 mL mB = 0,5 moL/L 1 mol 2 mols nA nB mBxVB nB 1 2 mAxVA nA = = nA nB 2 0,5 x 20 1,0 xVA = VA = ? mL 2 mA = 1,0 moL/L VA = 5,0 mL

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