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Tópicos a serem estudados
• Propriedades gerais das soluções;
• Cálculos de Concentração;
• Solubilidade e Curvas de Solubilidade.
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Propriedades gerais das soluções
• Definição: Mistura homogênea de substânciaspuras (átomos, moléculas ou íons) na qual nãohá precipitação. Suas propriedades físicas equímicas podem não estar relacionadas comaquelas das substâncias originais.• Por exemplo: temperatura de fusão da água pura
(gelo) é maior que a temperatura de fusão dasalmoura (água e sal).
• Vejamos outras definições.
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Propriedades gerais das soluções
• Substância pura: substância com composiçãofixa e definida, com um conjunto definido depropriedades, exemplos: água, ferro (Fe), sal(NaCl), oxigênio (O2), etc.
• Mistura: são duas ou mais substânciasdiferentes juntas em um mesmo sistema.
• As misturas podem ser classificadas emhomogêneas (soluções) e heterogêneas.
• Podem existir várias soluções de um mesmosoluto e solvente (concentrações diferentes).
Porção do universo que está em estudo/observação.
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Cálculos de Concentração
• Concentração é a relação entre a quantidade desoluto (massa, n° de mols, volume, etc) e aquantidade de solução.
• São várias as formas de expressar asconcentrações de soluções.
• Vamos estudar as unidades de concentração maisutilizadas na química.
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Título (τ)ou porcentagem em massa (%)
• É a razão entre a massa, em gramas, do soluto (m1) e amassa, em gramas, da solução(m).
τ = títuloτ > 0τ < 1
m = massa da solução: massa do soluto (m1) + massa do solvente (m2)
m1 = massa do soluto
21
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mm
m
m
m
• Para expressar o valor em porcentagem em massa é sómultiplicar por 100.
O Título é
adimensional
SEM UNIDADE
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Exemplo
1. Foram dissolvidas 80 g de NaCl em 320 g de água. Qualo título da solução? E qual o valor em porcentagemem massa?
2. 150 g de uma solução de NaCl apresentam 6 g desoluto dissolvidos. Qual o título dessa solução? E qualo valor em porcentagem em massa?
3. Uma solução de ácido nítrico a 70% (m/m) em 100 gde solução, apresenta qual massa de HNO3
0,04; 4%
0,2; 20%
70 g
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Título em volume (τv)
• É a razão entre o volume, em L ou mL, do soluto (V1) e ovolume, em L ou mL, da solução(V).
τV = títuloτV > 0τV < 1
V = volume da solução: volume do soluto (V1) + volume do solvente (V2)
V1 = volume do soluto
21
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VV
V
V
VV
• Para expressar o valor em porcentagem em volume é sómultiplicar por 100.
O Título é
adimensional
SEM UNIDADE
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Exemplo
• Uma bebida alcoólica apresenta 25% de etanol (álcool).Qual o volume do etanol encontrado em 2 litros dessabebida ?
• Como preparar 250 mL de uma solução de álcool etílicoa 70 % (v/v) usada como antisséptica e desinfetante?(Considere o álcool etílico como sendo puro)
175 mL ou 0,175 L
500 mL ou 0,5 L
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Concentração Comum
•Expressão de concentrações em:• gramas por litro (g.L-1)• porcentagem (%):
• Peso por volume (g.100mL-1);
• Peso por peso (g.100 g-1);
• Volume por volume (mL.100mL-1).
• partes por milhão (ppm). Ex: mg.L-1
• partes por bilhão (ppb). Ex: µg.L-1
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Concentração Comum
• É a razão entre a massa, em gramas, do soluto (m1) e ovolume, em litros (V), da solução.
LV
mC 1 Qual a unidade?
Exemplo• Uma solução de NaOH apresenta 200 mg dessa base
num volume de 400 mL de solução. Qual a Concentração(g/L)?
• Uma garrafa de coca-cola (0,473 L) contém 36,9 g desacarose, C12H22O11. Qual é a concentração destasolução?
78,01 g/L
0,5 g/L
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Concentração Molar ou Molaridade (M)
• É a razão entre a quantidade de matéria em termos den° de mols do soluto (n1) e o volume, em litros (V), dasolução.
LV
nM 1 Qual a
unidade? LVMM
mM
1
1
1
11
MM
mn
Exemplo• Uma solução de H2SO4 contém 0,75 mols desse ácido
num volume de 2500 cm3 de solução. Qual aMolaridade?
• Uma garrafa de coca-cola (0,473 L) contém 36,9 g desacarose, C12H22O11. Qual é a molaridade desta solução?
0,228 mol/L
0,3 mol/L
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Prefixos
• Em muitos casos, a unidade básica pode ser muitopequena ou muito grande e, para evitar o uso de muitoszeros nas escalas, deve ser utilizado o prefixo métricoapropriado.
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Relações entre C, τ e M
Exemplo• Uma solução de HCl contém 36,5 %, em massa do ácido
e densidade 1,2 g/mL. Qual a Molaridade?
12 molar ou 12 mol/L ou 12 M
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Diluição
• Diluir uma solução é adicionar solvente (em geral água)mantendo a quantidade de soluto constante.
+ Vágua
M = n1/ V M’ = n
1/ V
’
n1
= M.V n1
= M’.V
’
M . V = M’ . V’
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Exemplo
• Foram adicionados 750 mL de água destilada à 250 mLde uma solução 0,5 M de HCl. Qual a molaridade dasolução formada ?
0,125 mol/L
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Exercícios1) 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
2) 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
3) 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
4) 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
5) 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
6) Que volume de H2SO4 18 M é necessário para preparar 500 mL de uma
solução 0,150 M? R = 4,2 mL ou 4,17.10-3L
7) 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
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Coeficiente de Solubilidade
• O Coeficiente de Solubilidade ou simplesmentesolubilidade (S) é a quantidade máxima de um solutosólido, que pode ser dissolvida em certa quantidade deum solvente, em uma dada temperatura.
• O Coeficiente de Solubilidade é uma grandezadeterminada experimentalmente e atualmente pode serencontrado em tabelas.
• Exemplo:• NaCl: S = 36 g/100 g de água, à 20°C
• CaSO4: S = 0,2 g/100 g de água, à 20°C
• KNO3: S = 13,3 g/100 g de água, à 20°C
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Coeficiente de Solubilidade
• Com base nos dados de coeficiente de solubilidade(S) podemos definir se as soluções estãoinsaturadas, saturadas ou supersaturadas.• INSATURADAS: m(soluto dissolvido) < S.
• Ex: 3,0 g NaCl/100 g H2O, à 20oC.
• SATURADAS: m(soluto dissolvido) = S.• Ex: 36 g NaCl/100 g H2O, à 20oC.
• SATURADAS COM CORPO DE FUNDO: m(soluto dissolvido) > S.• Ex: 38g NaCl/100 g H2O, à 20oC.
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Curvas de Solubilidade
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Curvas de Solubilidade
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Construção de Curvas de Solubilidade
Temperatura (°C )g de KNO3 em 100 g de água
0 1310 2020 3230 4640 6450 8560 11070 13780 16990 204
100 246
• Marque no gráfico ospontos deconcentração:
– 1g/mL (40°C)
– 0,85 g/mL (50°C)
– 0,6 g/mL (60°C)
• O que você pode dizerquanto a saturaçãodestas soluções?
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0
50
100
150
200
250
300
0 20 40 60 80 100 120
Curva de Solubilidade
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Exemplo
• Uma solução saturada de nitrato de potássio (KNO3)constituída por sal e 100 g de água, está a temperatura de60°C. Essa solução é resfriada a 25°C, ocorrendoprecipitação de parte do sal dissolvido, calcule:
a) a massa do sal queprecipitou.b) a massa do sal quepermaneceu em solução.
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Resolução do Exemplo
a) A massa do sal que precipitou:
• Do gráfico tiramos as solubilidades do KNO3 em 100g deágua.• a 60°C = 70 g de KNO3
• a 25°C = 40 g de KNO3
• Reduzindo a temperatura de 60°C para 25°C, precipitarão:70 g – 40 g = 30 g.
b) A massa do sal que permaneceu em solução:
• Permaneceu em solução o valor do coeficiente desolubilidade na temperatura de 25°C, ou seja, uma massade 40 g.
