QUÍMICA Concentração das soluções Prof. ALEXANDRE D. MARQUIORETO SOLUÇÕES são misturas homogêneas de duas ou mais substâncias. SOLUÇÃO = SOLUTO + SOLVENTE Que se dissolve Que dissolverá Como se forma uma solução ? A homogeneização do soluto no solvente acontece de forma espontânea ! Classificação das soluções Solução Saturada Quando a quantidade de soluto dissolvido for igual à especificada pela solubilidade. Solução Insaturada Quando a quantidade de soluto dissolvido for menor à especificada pela solubilidade. Solução supersaturada Quando a quantidade de soluto dissolvido for superior à especificada pela solubilidade. O que é solubilidade ? Exemplo de soluções Solução Saturada Solução Insaturada Solução supersaturada As soluções supersaturadas são preparadas aquecendo uma solução que apresenta corpo de fundo, até a total dissolução do soluto presente. Após, a mesma sofre lento resfriamento até a temperatura de referência (20oC), o que possibilita que o excesso de soluto (além do CS) permaneça dissolvido. Entretanto são soluções muito instáveis onde o excesso irá precipitar por simples agitação mecânica, choque térmico ou adição de um “germen de cristalização”. Curva de solubilidade Curvas de Solubilidade são gráficos que apresentam a variação dos coeficientes de solubilidade das substâncias em função da temperatura. Exemplo de curvas de solubilidades Curva endotérmica Curva exotérmica Curvas de solubilidades com pontos de inflexão Curvas com ponto(s) de inflexão referem-se a solutos hidratados. Na temperatura da inflexão ocorre um decréscimo (total ou parcial) do número de moléculas de hidratação na fórmula do composto. Definição de concentração Concentração é a relação entre a quantidade de soluto (massa, no de mols, volume,..) e a quantidade de solução. Unidades de medida Unidades de massa grama = 103 miligramas quilograma (kg) = 103 gramas miligrama = 10-3 gramas = 10-6 kg Unidades de volume Litro = 103 mililitros = dm3 m3 = 103 litros mililitro = cm3 = 10-3 litro Concentração comum É a razão entre a massa, em gramas, do soluto (m1) e o volume, em litros (V), da solução. Exemplo Uma solução de NaOH apresenta 200 mg do soluto dissolvidos num volume de 400 mL de solução. Qual a concentração em g/L? Densidade da solução É a relação entre a massa da solução (m) e o seu volume (V) Unidades de medida g/L; g/cm3; g/mL; kg/L; kg/m3 Exemplo Qual a densidade de uma solução que apresenta 80g de glicose dissolvida em 120g de H2O? Título (τ)e % em massa É a razão entre a massa, em gramas, do soluto (m1) e a massa, em gramas, da solução(m). X 100 = % em massa Exemplo Foram dissolvidos 80 gramas de NaCl em 320 gramas de água. Qual é o título e a porcentagem em massa dessa solução ? Título em volume (τv) e % em volume É a razão entre o volume, em L ou mL, do soluto (V1) e o volume, em L ou mL, da solução(V). X 100 = % em volume Exemplo Uma bebida alcoólica apresenta 25% de etanol (álcool). Qual o volume, em mL, do etanol encontrado em 2 litros dessa bebida ? Partes por milhão (ppm) e partes por bilhão (ppb) ppm: indica a quantidade, em gramas, do soluto presente em um milhão (106) de gramas da solução. ppb: indica a quantidade, em gramas, do soluto presente em um bilhão (109) de gramas da solução. Exemplo: Uma solução de 20 ppm contém 20g de soluto em 106 g de solução. Exemplo De acordo com a padronização internacional, a água potável não pode conter mais do que 5,0 . 10-5 mg de chumbo (Pb) por grama de solução. Expresse a quantidade de chumbo em ppm. Concentração Molar (mol/L) ou Molaridade (M) É a razão entre o no de mol do soluto (n1) e o volume, em litros (V), da solução. Massa (g) Concentração (mol/L) Massa molar (g/mol) Exemplo Uma solução de H2SO4 contém 73,5 g desse ácido num volume de 2500 cm3 de solução. Qual a molaridade da solução ? Concentração Molar (mol/L) dos íons Al2(SO4)3 (aq) 1 mol Solução 2 Al3+(aq) 2 mol 0,1 mol 2 . 0,1 mol 0,1 mol 0,2 mol + 3 SO42-(aq) 3 mol 3 . 0,1 mol 0,3 mol Obs.: Para essa quantidade de íons está sendo considerado uma dissociação de 100%. Caso não seja, deve-se calcular a proporção Observações: 1. A Concentração (C) sempre deve ser expressa em g/L; 2. Se a densidade também está expressa em g/L a relação resultará C=T.d 3. Se a densidade está expressa em g/mL (ou g/cm3) a relação resultará C = T . 1000 . d Relações entre C, T e M C=τ.d=m.M Exemplo Uma solução de HCl contém 36,5 % em massa do ácido e densidade 1,2 g/mL. Qual a molaridade do ácido? Diluição Diluição Diluição Mi = ni Vi Mf = nf Vf Exemplo Foram adicionados 750 mL de água destilada à 250 mL de uma solução 0,5 M de HCl. Qual a molaridade da solução diluida? Mistura de soluções Mistura de soluções sem reação química M = 0,2 M Exemplo Foram misturados 0,5 L de solução 1 M de NaOH, com 1,5 L de solução 2 M, da mesma base. Qual a molaridade da solução resultante ? Mistura de soluções com reação química Mistura de soluções com reação química M = 0,0075 mol 0,35 L + 1 H2SO4 + 2 NaOH - 1 mol 2 mol n = 0,02 mol n = 0,015 mol n = 0,0075 mol Não reagiu n = 0,0125 mol 1 Na2SO4 + 2 H2O n = 0,0075 mol portanto Solução resultante será ácida Mistura de soluções com reação química Lembre-se: A titulação ácido-base deve ser encerrada na viragem do indicador. Esse momento representa o ponto de equivalência da reação, ou seja, o nº de mol do ácido se iguala ao nº de mol da base. Exemplo Ei velinho!!!! Por hoje é só!!!!!!