Concentração analítica de soluções

LCE-108 – Química Inorgânica e Analítica
Concentração analítica
de soluções
Wanessa Melchert Mattos
Concentração de soluções: Molaridade
Definida como a quantia de soluto por litro de solução
Concentração (Cmolaridade) = quantia de soluto (mol)
volume de solução (L)
1 mol de NaCl são dissolvidos em uma quantidade suficiente de água para fornecer um volume total de solução de 1,00 L, a concentração será 1 M (mol/L)
Concentração de soluções: Molaridade
O permanganato de potássio (KMnO4) é um sólido
roxo que se dissolve em água, suponha que 0,435 g
tenha sido dissolvido em água suficiente para dar 250
mL de solução. Qual será concentração molar do
composto?
(K: 39,09; Mn: 54,94 e O: 15,99)
Concentração de soluções: Molaridade
Se 25,3 g de carbonato de sódio (Na2CO3) forem
dissolvidos em água suficiente para preparar 500 mL
de solução, qual será a concentração molar?
(Na: 22,99; C: 12,01 e O: 15,99)
Concentração de soluções: Molaridade
Qual a quantidade necessária em massa de carbonato
de sódio para preparar 2 litros de uma solução 1,50
M?
Diluindo um solução mais concentrada
Suponha que você precise de 500 mL de uma solução
0,0010 M de dicromato de potássio (K2Cr2O7), porém
no laboratório está disponível uma solução 0,100 M. O
que fazer?
0,0010 mol ------------------- 1 L
s ------------------ 0,5 L
s = 0,0005 mol
0,100 mol ------------------- 1 L
0,0005 mol ------------------ p
p = 0,0050 L ou 5 mL
Método de Análise Dimensional ou Método
dos Fatores de Conversão
É uma abordagem geral para a resolução de problemas que
utiliza as dimensões ou unidades de cada valor para orientá-lo
nos cálculos.
Quantidade a ser
expressa em novas
unidades
Fator de conversão
número na unidade original x (nova unidade / unidade original) =
número novo na unidade nova
Quantidade agora
expressa nas novas
unidades
Método de Análise Dimensional ou Método
dos Fatores de Conversão
Um engenheiro quer saber quantos centímetros correspondem 7,25
polegadas?
7,25 polegadas x (2,54 cm / 1 polegada) = 18,4 cm
Método de Análise Dimensional ou Método
dos Fatores de Conversão
Engenheiro quer converter um comprimento de 18,25 pés ao
correspondente valor em centímetros.
18,25 pés x (12 polegadas / 1 pé) x (2,54 cm / 1 polegada) = 556,3 cm
Método de Análise Dimensional ou Método
dos Fatores de Conversão
Adicionalmente, o engenheiro quer expressar o comprimento em
metro.
18,25 pés x (12 polegadas / 1 pé) x (2,54 cm / 1 polegada) x (1 m / 100 cm )=
5,563 m
LCE-108 – Química Inorgânica e Analítica
Atividade iônica
Wanessa Melchert Mattos
Atividade iônica
O que ocorre se adicionarmos um sal inerte a um sal pouco
solúvel?
Exemplo: Adicionar 0,050 mol L-1 KNO3 a uma solução saturada
de Hg2(IO3)2. O que ocorre?
Aumenta a solubilidade do sal devido ao aumento da força iônica
Força iônica, , é uma medida da concentração total de íons em solução
 = ½  cizi2
Ci = Concentração das espécies em solução
zi = Carga das espécies em solução
Calcule a força iônica de (a) NaNO3 0,10 M, (b) Na2SO4 0,010 M e
(c) KBr 0,020 M + Na2SO4 0,010 M?
Fe3+ +
SCN-

Fe(SCN)2+
K = [ Fe(SCN)2+]
[Fe3+] [SCN-]
Para se considerar o efeito da força iônica, as concentrações são
substituídas pelas atividades:
AC = [C] C
Coeficiente de
Atividade de C
Atividade de C Concentração de C
Coeficiente de Atividade: mede o desvio do comportamento
ideal. Se o coeficiente for 1, então o comportamento é ideal.
Modo de relacionar os coeficientes de atividades com a
força iônica é através da Equação de Debye-Hückel:
= Coeficiente de atividade
Z= Carga do íon
= Força iônica
= Raio de hidratação
Raio de hidratação: é o raio efetivo do íon mais a espessura da camada
de moléculas de água firmemente ligadas a ele.
Exemplo: Dada uma solução 0,025 mol L-1 em Na2SO4, 0,012 mol L-1
em KCl e 0,02 mol L-1 em Ca(NO3)2, calcular a atividade do íon Ca2+
1º Passo: Calcular as concentrações dos íons em solução
2º Passo: Calcular a força iônica
3º Passo: Calcular o coeficiente de atividade
4º Passo: Calcular a atividade iônica
Exercícios: Calcular a atividade do íon Mg2+ em uma solução aquosa
que é 0,01 mol L-1 MgCl2, 0,001 mol L-1 Na2SO4 e 0,001 mol L-1 HCl a
25 C
Exercícios: Calcular as atividades dos íons Na+, Ca2+ e Al3+ em uma
solução aquosa 0,01 mol L-1 Na3PO4, 0,005 mol L-1 CaSO4 e 0,001 mol L-1
AlCl3, a 25 C.