Apresentação do PowerPoint

Disciplina: Química
Professor: Rubens Barreto
I Unidade
SOLUÇÃO É UMA MISTURA HOMOGÊNEA DE DOIS
OU MAIS COMPONENTES
Solução
soluto
solvente
SOLUTO: COMPONENTE GERALMENTE EM MENOR
QUANTIDADE.
SOLVENTE: COMPONENTE QUE ACOLHE O SOLUTO.
Soluções no cotidiano
Café forte ou fraco?
Mais ou menos doce?
TIPOS DE SOLUÇÕES
GASOSAS Ex:AR
SÓLIDAS
Ex: OURO 18K
LIQUIDAS
Ex: ÁGUA DO MAR
Como preparar uma solução?
Basta dissolver um soluto em uma quantidade de solvente.
Assim, as moléculas ou íons do soluto separam-se
permanecendo dispersas no solvente
Algumas vidrarias para medições de volume
Expressões de Concentração de soluções
Podemos expressar a concentração de uma
solução relacionando a quantidade de soluto
existente em uma quantidade-padrão de solução
ou, o que é menos comum, em uma quantidadepadrão de solvente.
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Título - O título de uma solução pode ser obtido a partir de
uma relação de massas ou de uma relação de volumes.
“O título em massa (Tm ) indica o número de unidades de
massa do soluto (m1) existente em 100 unidades de massa
da solução (m).”
Como a massa da solução (m) pode ser calculada pela soma da
massa do soluto (m1) com a massa do solvente (m2), o título
pode ser escrito da seguinte maneira:
Exemplo: 10 gramas de um soluto A são dissolvidos em 90
gramas de um solvente B. Qual o título da solução?
m1 = 10 gramas (soluto A)
m2 = 90 gramas (solvente B)
Porcentagem em massa
% em massa = massa do soluto em 100 g da
solução.
Porcentagem
(massa)
= T m x 100
Exemplo: Qual a porcentagem em massa da
solução anterior ?
Título em volume (T v)
É usado para exprimir a concentração de solução em
que todos os componentes são gasosos ou líquidos.
Tv = V (soluto) / V (solução)
Por exemplo, quando dizemos que uma solução de
água dissolvida em álcool etílico apresenta título em
volume igual a 0,04 ou 4%, isso significa que, de cada
100 unidades de volume da solução, 4 unidades de
volume são de soluto, nesse caso, a água.
Concentração em PPM
Partes por milhão ou abreviadamente ppm é a medida
de concentração que se utiliza quando as soluções são
muito diluídas.
A concentração ppm em massa expressa a massa de
soluto (disperso), em µg (micrograma), existentes em 1
grama (1 milhão de µg) de solução.
1 ppm = 1 parte de soluto/ 106 partes de solução
Exemplos:
1. Quando se afirma que a água poluída de um rio
contém 5 ppm em massa de mercúrio, o que isto
significa?
2. Quando a concentração de íons chumbo (Pb2+) for
superior a 0,05 ppm na água, considera-se que ela estar
imprópria para o consumo humano. É possível
expressar essa valor em porcentagem?
A concentração ppm também pode ser expressa
em volume:
A concentração ppm em volume indica o volume
de soluto (disperso), em mL, existentes em 1 m3 (1
milhão de mL) de solução.
A concentração ppm em volume só pode ser
utilizada quando os componentes da solução são
todos líquidos ou todos gasosos.
Exemplo: No caso do monóxido de carbono CO(g),
considera-se crítica uma concentração igual a 50
ppm. Isso significa que neste caso, em cada 1 m3 do
ar atmosférico existem 50 mL de monóxido de
carbono.
1. Vamos transformar
porcentagem...
esses
valores
em
2. Quantos litros de CO uma pessoa inala em 9 mil
litros de ar contendo 30 ppm de CO?
ppb e t
Concentração Comum
Concentração Comum
Relação entre a massa do soluto, em gramas e o volume da
solução, em litros.
Sendo: C = concentração comum
m1 = massa do soluto, em gramas.
V = volume da solução, em litros.
Exemplo: Qual a concentração de uma solução que contém
20 gramas do soluto dissolvido em 0,5 litro de solução?
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Densidade
A densidade (d) de uma solução é a relação entre a
massa (m)* e o volume (V) dessa solução.
d = m(solução)/V(solução)
Relação entre as expressões físicas:
T = m1/m, portanto, podemos escrever: m1 = T . m
d = m/V, portanto, podemos escrever: V = m/d
Substituindo na expressão da concentração em massa, teremos:
C = m1/V
Atividades do livro didático
Página
Exercício
30
2 ao 6
36
17, 20, 21, 22
39
23 e 33
Quantidade de matéria de soluto por litro de solução
A concentração em quantidade de matéria (m) é a relação
entre a quantidade de matéria do soluto (n1) e o volume da
solução em litros (V).
S.I
Quando se diz , por exemplo, que uma solução possui
concentração em quantidade de matéria igual a 2,5 mol/L,
isso significa que existem 2,5 mol de soluto a cada litro de
solução.
Pergunta: qual a quantidade de matéria de uréia, CO(NH2)2,
em 2 litros de solução aquosa 1,5mol/L dessa substância?
Concentração Molal ou Molalidade
Molalidade é a quantidade, em mols, de soluto existente em 1 kg
de solvente.
W = quantidade de matéria do soluto/ massa do solvente
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1. Qual é a molalidade de uma solução que contém 40 g de
brometo de cálcio em 200 g de água?
2. Uma solução contém 184 g de glicerina (C3H8O3) em 800 g
de água e apresenta densidade igual a 1,044 g/cm3(massas
atômicas: H = 1; C = 12; O = 16). Calcule:
a) a molalidade da solução;
b) a molaridade da solução.
Diluição de Soluções
Diluição é o processo de
acrescentar mais solvente a uma
solução.
suc
Como determinar a concentração da solução final???
Considerando que a quantidade em mols de soluto é
dada por:
n (soluto)=
m.V
Como na diluição a quantidade de soluto não se altera,
podemos afirmar que o mesmo n (soluto) presente na
alíquota inicial está presente na nova solução obtida
pela diluição da alíquota.
n (i) = n (f)
m i .Vi = mf .Vf
1. (UF Vale do Sapucaí-MG) Um dentista precisava obter uma
solução aquosa de fluoreto de sódio (flúor) na concentração de 20
g/L para ser usada por um paciente no combate e na prevenção da
cárie. Ele dispunha no consultório de 250 mL de uma solução
aquosa a 40 g/L. Para obter a solução desejada, ele deveria:
a) dobrar o volume da solução disponível em seu consultório com
água destilada.
b) adicionar à sua solução somente meio litro de água destilada.
c) tomar cem mililitros da solução disponível e reduzir o volume
de água à metade pela evaporação.
d) tomar cinquenta mililitros da solução disponível e adicionar
mais duzentos e cinquenta mililitros de água
destilada.
e) usar diretamente no paciente 125 mL da solução já disponível.
2. (Unesp-SP) Na preparação de 500 mL de uma solução aquosa
de H2SO4 de concentração 3 mol/L, a partir de uma solução de
concentração 15 mol/L do ácido, qual o volume da solução
concentrada a ser diluído?
a) 10 mL b) 100 mL c) 150 mL d) 300 mL e) 450 mL
3.Um técnico tem 500 mL de uma solução de um medicamento e
precisa reduzir a concentração, em mol/L, a 1/4 do valor
inicial. Como ele deve proceder?
Mistura de de Soluções
Soluções constituídas por um mesmo soluto e mesmo solvente
Mistura de de Soluções
Quando misturamos soluções aquosas do mesmo soluto, a
quantidade de soluto na solução final é igual a soma das
quantidades de soluto nas soluções iniciais.
msoluto final = msoluto em A + msoluto em b ou Cf .Vf = CA . VA + CB . VB
nsoluto final = nsoluto em A + nsoluto em b ou
m .V =m
f
f
A
. VA +
m
B
. VB
4. (EEM-SP) Misturaram-se 100,0 mL de uma solução aquosa de
uma substância A, de concentração igual a 10,0 g/L, com 100,0
mL de outra solução aquosa da mesma substância A, mas de
concentração igual a 2,0 g/L. A concentração da solução
resultante é igual a 6,5 g/L. Sabendo-se que não houve variação
de temperatura, calcule a variação de volume ocorrida na mistura
das duas soluções.
5. Por meio da mistura de uma solução de glicose 1,0 mol/L
com outra 2,0 mol/L, como você procederia para obter uma
solução que fosse 1,2 mol/L? Justifique.
Soluções constituídas por solventes iguais e solutos diferentes
sem ocorrência de reação química
Como calcular:
a) A concentração em mol/L da
solução resultante em relação a
cada um dos solutos?
b) Como calcular a concentração em
mol/L da solução restante em
relação aos íons presentes na
solução?
Nesse caso, a quantidade em mols de cada soluto (ou a
massa), antes e após a mistura continua inalterada.
Para resolver a questão (a):
n KCl (antes) = n KCl (após)
; n K2SO4 (antes) = n K2SO4 (após)
Para resolver a questão (b):
Devemos somar quantidade de cada espécie presentes em
solução...
6. Misturando-se 150 mL de solução 2 mol/L de NaCl com 250
mL de solução 1 mol/L de KCl, pergunta-se quais serão as
molaridades da solução resultante em relação:
a) ao NaCl;
b) ao KCl;
c) aos íons presentes em solução.
Soluções constituídas por solventes iguais e solutos diferentes
com ocorrência de reação química
Pergunta-se:
a) A solução resultante é ácida, básica ou neutra?
b) Caso não seja neutra, qual a concentração em
quantidade de matéria em relação ao soluto que se
encontra em excesso?
c) Qual a quantidade de matéria do sal presente ao final
da reação?
Quando se misturam soluções contendo solutos
diferentes que reagem entre si, estamos diante de um
problema de cálculo estequiométrico.
• Calcula-se a quantidade em mols para cada reagente;
• Monta-se a equação química envolvida;
• Analisa-se a proporção da reação;
• Verifica-se o reagente limitante e o que esta em excesso
Cálculos estequiométricos envolvendo solutos
Titulação ácido-base
Qual a concentração de HCl titulado?
7. (UFPA) Um volume igual a 200 mL de uma solução aquosa de
HCl 0,20 mol/L neutralizou completamente 50 mL de uma solução
aquosa de Ca(OH)2. Determine a concentração em quantidade de
matéria da solução básica.
8. (Mackenzie-SP) Dada a equação balanceada:
2 KOH(aq) + H2SO4(aq)  K2SO4(aq) + 2 H2O(aq)
300 mL de KOH(aq) 2 mol/L são adicionados a 200 mL de
H2SO4(aq) 1 mol/L. Após a reação, verifica-se que:
a) a concentração em quantidade de matéria da solução final em
relação ao ácido é diferente de zero.
b) há excesso de 0,4 mol da base.
c) todo o ácido e toda a base foram consumidos.
d) a concentração em quantidade de matéria da solução final em
relação ao K2SO4(aq) é igual é 0,4 mol/L.
e) reagiu 1 mol do ácido.