PROPRIEDADES DAS SOLUÇÕES

1. PROPRIEDADES DAS SOLUÇÕES

2. Gustavo Luchini – 14448 • Lesiane Silva Oliveira – 14455 ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO 2007

3. Introdução • O processo de dissolução; • Soluções saturadas e solubilidade; • Fatores que afetam a solubilidade; • Formas de expressar a concentração; • Propriedades coligativas; • Colóides.

4. O processo de dissolução • Solução é formada quando uma substância se dispersa uniformemente em outra e sofre ação das forças intermoleculares.

5. O processo de dissolução

6. Solvatação é a interação das moléculas de soluto e de solvente, se o solvente for água, é chamada de hidratação.

7. Mudanças de energia e formação de solução • A energia total da formação de uma solução é dividida em três fases: • H1 - separação das moléculas do soluto (endotérmico), • H2 - separação das moléculas do solvente (endotérmico), • H3 - formação das interações soluto-solvente (exotérmico). • A variação de entalpia no processo de dissolução é a soma dos três termos: • Hdissol = H1 + H2 + H3

9. Formação de solução, espontaneidade e desordem • Na formação de uma solução, há dois processos que ocorrem espontaneamente, a diminuição de energia (exotémico) e o aumento da desordem - entropia - do sistema (endotérmico).

10. Soluções saturadas e solubilidade Dissolução • soluto + solvente solução • Soluções: saturadas, insaturadas e supersaturadas. • Solubilidade: é a quantidade de soluto necessária para formar uma solução saturada em certa quantidade de solvente. Cristalização

11. Interações soluto-solvente Quanto maior a atração entre as moléculas do soluto e do solvente, maior será a solubilidade da substância. “Semelhante dissolve semelhante” Líquidos: miscíveis e imiscíveis Fatores que afetam a solubilidade

12. Exemplo: Pela diferença de solubilidade das vitaminas pode-se saber quais devem ser mais ou menos consumidas. • Vitamina A: solúvel em gordura • Vitamina C: solúvel em água

13. Efeitos da pressão • Quanto maior a pressão exercida sobre um gás, maior vai ser a sua solubilidade. • Líquidos e sólidos não são afetados consideravelmente. Lei de Henry: Sg = k p

14. O aumento da temperatura de uma solução faz com que os sólidos aumentem a sua solubilidade, já os gases diminuem de solubilidade. Efeitos de temperatura

15. Solubilidade de gases em água Solubilidade de compostos iônicos em água

16. Formas de expressar a concentração Ex: uma solução de ácido clorídrico que é 36% em massa de HCl contém 36 g de HCl para cada 100 g de solução.

17. Formas de expressar a concentração

18. Propriedades coligativas • Propriedades físicas das soluções que dependem da quantidade (concentração) de partículas que o soluto produz em solução. • Abaixamento da pressão de vapor • Aumento da temperatura de ebulição • Aumento da pressão osmótica • Diminuição da temperatura de congelamento

19. Propriedades coligativas • Abaixamento da pressão de vapor(Tonoscopia): Isso ocorre porque as partículas do soluto roubam energia cinética das moléculas do solvente, impedindo que parte destas ganhem o estado de vapor. As partículas dispersas constituem uma barreira que dificulta a movimentação das moléculas do solvente do líquido para a fase gasosa. Portanto: [soluto] = Pressão de vapor

20. Lei de Raoult • A pressão parcial (pa) exercida pelo vapor do solvente na solução é igual ao produto da fração em quantidade de matéria (xa), vezes a pressão de vapor do solvente puro (P°a). • pa = xa.P°a

21. Exemplo da lei de Raoult • A pressão de vapor da água é 17,5 torr a 20°C. Adiciona-se glicose à água de tal forma que a solução tenha xH20 = 0,800 e xglicose = 0,200. De acordo com a equação, a pressão de vapor sobre a solução será 80% daquela da água pura. pH20 = (0,800)(17,5 torr) = 14 torr 1 torr = 133.32 Pa Em outras palavras, a presença do soluto não-volátil abaixa a pressão de vapor do solvente

22. Aplicação da lei de Raoult A glicerina (C3H803) é um não-eletrólito não-volátil com densidade de 1,26 g/mL a 25°C de uma solução preparada pela adição de 50 mL de glicerina a 500 mL de água. A pressão de vapor da água pura a 25°C é 23,8 torr.

23. Propriedades coligativas • Elevação do ponto de ebulição (Ebulioscopia): Corresponde ao aumento do ponto de ebulição de um líquido quando acrescenta-se a ele um soluto não-volátil. É como se as partículas do soluto "segurassem" as partículas do solvente, dificultando sua passagem ao estado gasoso. [soluto] = T ebulição

24. Propriedades coligativas • Diminuição do ponto de congelamento (Crioscopia): A adição de um soluto não-volátil diminui a pressão de vapor do líquido. Conseqüentemente, a temperatura de ebulição desse líquido aumenta e a de congelação diminui. [soluto]= temperatura de congelamento Ex: Etilenoglicol na água dos radiadores dos automóveis a fim de abaixar o ponto de congelamento da solução.

25. Diminuição do ponto de congelamento • Exercício: o anticongelante automotivo consiste em etilenoglicol (C2H6O2). Calcule o ponto de congelamento de uma solução a 25% em massa de etilenoglicol em água. Supondo 1000 g de solução, Kc = 1,86°C/mol/kg

26. Propriedades coligativas Pressão osmótica [soluto] = pressão osmótica πV = nRT • Solução hipotônica / Solução hipertônica

27. Colóides Soluções x Suspensões x Colóides

28. Colóides • Colóide: [do grego kólla, cola + eîdos, forma], que se assemelha à cola; mistura de uma substância dividida em finas partículas insolúveis (chamada fase dispersa), usualmente de dimensões entre 1 nm e 1000 nm, uniformemente dispersas num meio contínuo (chamado meio de dispersante). Ex: Leite, chantilly, manteiga, tinta.

29. Colóides • Efeito Tyndall: Desvio da luz por partículas coloidais. Ex: Sol no horizonte, cor avermelhada, feixe de luz de um automóvel em uma estrada com poeira.

30. Colóides • Hidrofílicos: interagem com a água. Comuns nos organismos vivos, agregados a moléculas grandes (enzimas, anticorpos), permanecem suspensos por terem grupos atômicos polares, que interagem com a água. • Hidrofóbicos: não interagem com a água. Podem permanecer em solução pela adsorção de partículas carregadas em suas superfícies.

31. Colóides • Algumas aplicações tecnológicas

32. Referências Bibliográficas • Química: A Ciência Central 9ª edição Brown, LeMay,Bursten • www.cftc.cii.fc.ul.pt/coccix/capitulos/capitulo3/modulo6 • www.wikipedia.org