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Professor: José Tiago Pereira Barbosa
2013
SOLUÇÃO
É uma mistura uniforme de átomos, íons ou moléculas de duas ou mais substâncias.
SOLUTO Substância dissolvida ou substância presente em menor quantidade na solução.
SOLVENTE Substância que dissolve ou a substância presente em maior quantidade.
SOLUTO SOLVENTE SOLUÇÃO
SOLUÇÃO
SOLUÇÃO
5
Prefixo Múltiplos Símbolo Fator
Prefixo Frações Símbolo Fator
tera T 1012 deci d 10-1
giga G 109 centi c 10-2
mega M 106 mili m 10-3
kilo k 103 micro 10-6
hecto h 102 nano n 10-9
deca da 101 pico p 10-12
DefiniçõesSoluto: substância a ser dissolvida;
Solvente: substância que efetua a dissolução;Solução aquosa: solução que utiliza água como solvente;
Solução diluída: solução que contém uma pequena quantidade de soluto;Solução concentrada: solução que contém uma quantidade razoável de soluto.
Prefixos mais comuns na literatura química
EXEMPLOS DE SOLUÇÕES
Solvente Sólido Solvente Líquido Solvente Gasoso
Soluto Sólido
Bronze (zinco em cobre,
uma liga)
Solução salina (cloreto de sódio
em água)
a
Soluto Líquido
Amálgama (mercúrio em
prata)
Licor (álcool em água)
a
Soluto Gasoso
Hidrogênio em platina metálica
Água gaseificada (dióxido de carbono em
água)
Ar (oxigênio em nitrogênio)
ª Para formar solução com solvente gasoso, o soluto deve geralmente estar também no estado gasoso.
Soluções Aquosas:
Soluções que contêm água como solvente.
ÁGUA
Estrutura de Lewis para a molécula de água
OHH
105 o
OHH
OH Hx x
O PROCESSO DA DISSOLUÇÃO
Um soluto se dissolve num solvente que tem estrutura semelhante a ele.
Solventes polares: tendem a dissolver solutos polares ou iônicos.
Solventes não polares: tendem a dissolver solutos não polares.
“O SEMELHANTE DISSOLVE O SEMELHANTE.”
PROCESSO DE DISSOLUÇÃO DE UM SÓLIDO IÔNICO EM ÁGUA
IONIZAÇÃO
Compostos covalentes polares que se dissolvem em água.
Exemplo: HCl (H+ e Cl-)
Eletrólitos: substâncias que produzem íons quando se dissolvem em água.
SOLUBILIDADE
É a massa do soluto que pode ser dissolvida numa certa quantidade de solvente em uma dada
temperatura.
É expressa em gramas de soluto por 100 mL (100 cm3) ou por 100 g de solvente numa dada temperatura.
Exemplos:
1) Cloreto de sódio - 36 g por 100 g de H2O a 20 oC.
2) Sacarose - 204 g por 100 g de H2O a 20 oC.
3) Hidróxido de cálcio [Ca(OH)2] - 0,17 g por 100 g de H2O a 20 oC.
4) Cloreto de prata (AgCl) - 0,0001 g por 100 g de H2O a 20 oC.
Influência da Temperatura na Solubilidade
A solubilidade da maioria dos sólidos nos líquidos aumenta com a temperatura.
Exemplo: uma quantidade adicional de 308 g de açúcar se dissolve em 100 g de água quando a temperatura passa de 0 oC a 100 oC.
Velocidade de dissolução: pulverização e agitação.
SOLUÇÃO SATURADA
Solução que está em equilíbrio em relação a uma outra substância dissolvida.
SOLUÇÃO INSATURADA
Uma solução que não está em equilíbrio em relação à substância dissolvida e pode dissolver quantidade maior desta
mesma substância.
SOLUÇAO SUPERSATURADA
Solução com quantidade de substância dissolvida maior que a solução saturada.
Solução de Acetato de Sódio: a) adição de um cristal de NaC2H3O2. b) e c) O excesso de NaC2H3O2 cristaliza-se na solução.
Líquidos Miscíveis:
Líquidos que se misturam completamente entre si para formar uma solução em qualquer proporção.
Têm geralmente estruturas moleculares semelhantes.
Líquidos Imiscíveis:
Líquidos imiscíveis se dispõem em camadas de acordo com sua densidade.
Álcool Solubilidade em H2O a
Solubilidade em C6H14
CH3OH ∞ 0,12
CH3CH2OH ∞ ∞
CH3CH2CH2OH ∞ ∞
CH3CH2CH2CH2OH 0,11 ∞
CH3CH2CH2CH2CH2OH 0,030 ∞
CH3CH2CH2CH2CH2CH2OH 0,0058 ∞
CH3CH2CH2CH2CH2CH2CH2OH 0,0008 ∞
a Expresso em mol de álcool / 100 g de solvente a 20 oC. O símbolo de infinito indica que o álcool é completamente miscível em solvente.
Solubilidade de alguns alcoóis em água e hexano
GLICOSE
CONCENTRAÇÃO
A concentração de uma solução expressa a quantidade de soluto presente numa dada quantidade de solvente
ou de solução.
21
500 mL 500 mL
Adicionar água
destilada
Concentração (C)É o quociente entre a massa do soluto e o volume da solução
solução
soluto
Vm
C
Ex.: Preparar uma solução aquosa 5 g/L de cloreto de sódio (NaCl)
Tampar
500 mL
2,500 g
NaCl
500 mL
Agitar
Porcentagem em massa por volume:
EXEMPLO: uma solução a 5 % (m/v) de dextrose usada para alimentação endovenosa contém 5 g de dextrose (glicose) para 100 mL.
Porcentagem em massa por volume (m/v)gramas de soluto
mililitros de solução= x 100 %
Dextrose a 5 % (m/v) 5 g de dextrose
100 mL de solução= x 100 %
Porcentagem em massa:
EXEMPLO: Uma solução de ácido nítrico a 70 % (m/m) contém 70 g de HNO3 em cada 100 g de solução.
Massa por cento (m/m) gramas de soluto
gramas de solução= x 100 %
HNO3 a 70 % (m/m) 70 g de HNO3
100 g de solução= x 100 %
Porcentagem em volume:
EXEMPLO: Uma solução de álcool etílico a 70 % (v/v) usada como antisséptica e dessinfetante consiste de 70 mL de álcool etílico cujo volume total é de 100 mL.
Porcentagem em volume a volume (v/v) mililitros de soluto
mililitros de solução= x 100 %
Álcool a 70 % (v/v) 70 mL de álcool
100 mL de solução= x 100 %
Partes por milhão (ppm)
Porcentagem: significa partes por cem
5 %: 5 partes em 100
5 ppm: 5 partes em um milhão ( ou 106 partes)
EXEMPLO: Se a quantidade de mercúrio em amostra for 5 mg, sua concentração em ppm é
( Note que 1 kg = 103 g = 106 mg e que mg/kg é portanto o mesmo que ppm.)
5 mg
1 kg=
106 mg
5 mg= 5 ppm
MOLARIDADE
Uma solução 5,00 M de cloreto de sódio contém 5,00 moles (292,5 g) de NaCl por litro de solução.
EXEMPLO: A molaridade de uma solução que contém 0,600 mol de soluto em 2,00 litros de solução é
molaridade (M) =moles de soluto
litro de solução
molaridade = moles de soluto
litro de solução 2,00 litros de solução
0,600 mol de soluto= = 0,300 M
EXERCÍCIOS
1) Uma garrafa de coca-cola (0,473 L) contém 36,9 g de sacarose, C12H22O11. Qual é a molaridade desta solução?
R = 0,228 M
2) Que massa de nitrato de prata, AgNO3 é necessária para preparar 500 mL de uma solução a 0,40 % (m/v)?
R = 2,0 g de AgNO3
3) Que massa de sulfato de cobre (II) é necessária para preparar 1,50 L de uma solução 0,690 M?R = 165 g de CuSO4
4) Que massa de uma solução aquosa de ácido fosfórico a 85% (m/m) contém 20,0 g de H3PO4? R = 23,5 g de solução
5) Que massa de cloreto de amônio, NH4Cl, é necessária para preparar 750 mL de uma solução 0,333 M?
R = 13,4 g de NH4Cl
DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES
Cálculos de diluição estão baseados no fato que o número de moles do soluto retirados da solução original e o número de moles da solução diluída são os mesmos.
Soluções dadas em molaridade:
moles de solutolitros de solução
(iniciais) x litros de solução (iniciais) =
moles de solutolitros de solução
(finais) x litros de solução (finais)
M1 x V1 = M2 x V2
EXEMPLO:
Considere a diluição de ácido clorídrico, HCl, que é disponível sob forma de uma solução aquosa 12 M. Ache o volume desta solução original necessário para preparar 2,00 L de HCl 0,50 M.
M1 x V1 = M2 x V2
12 M x V1 = 0,50 M x 2,00 L
V1 =0,50 M x 2,00 L
12 M83 mL=
EXERCÍCIOS
1) Uma alíquota de 10,0 mL de NH3 15 M é diluída a 250 mL com água. Qual é a molaridade da solução diluída?
R = 0,60 M
2) Que volume de H2SO4 18 M é necessário para preparar 500 mL de uma solução 0,150 M? R = 4,2 mL
3) Se 25,0 mL de NaH2PO4 3,60 M são diluídos a 1,00 L, qual é a molaridade da nova solução? R = 0,0900 M