Solução

Profº André Montillo
www.montillo.com.br
Dispersão

Definição:
É colocar uma substância dentro de outra substância, onde a
primeira substância se caracteriza por ser uma partícula, ou
seja, a substância em partícula é dispersa em outra
substância.
A
Pequenas
Partículas
Disperso
B
dentro de
outra
substância
dispersante
ou
dispergente
Dispersão

Classificação: Quanto ao tamanho das partículas
Unidade de Comprimento:
Nanometro (nm): 10-9 m



Soluções ou Soluções Verdadeiras
Coloides ou Dispersões Coloidais
Dispersões Grosseira
Dispersão

Classificação: Quanto ao tamanho das partículas
Unidade de Comprimento:
Nanometro (nm): 10-9 m

Soluções ou Soluções Verdadeiras:
o A partícula é menor que 1 nm (10-9 cm)
o Sedimentação: a partícula não sedimenta
o Filtração: a partícula não é filtrada
o Visibilidade: a partícula não é visível
o Exemplo: água salgada
Dispersão

Classificação: Quanto ao tamanho das partículas
Unidade de Comprimento:
Nanometro (nm): 10-9 m

Colóides ou Dispersões Coloidas:
o A partícula é maior que 1 nm e menor que 100 nm
o Sedimentação: a partícula só sedimenta com o uso de
uma ultracentrífuga
o Filtração: a partícula só é filtrada com o uso de um
ultrafiltro (filtro á vácuo)
o Visibilidade: a partícula só é visível com o uso de um
ultramicroscópio (iluminação lateral)
o Exemplo: clara de ovo (ovalbumina), leite (proteína:
caseína), geléia, maionese, cremes hidratantes,
neblina, etc
Dispersão

Classificação: Quanto ao tamanho das partículas
Unidade de Comprimento:
nanometro (nm): 10-9 m

Dispersões Grosseira:
o A partícula é maior que 100 nm
o Sedimentação: a partícula sedimenta com a gravidade
o Filtração: a partícula é filtrada com o filtro comum
o Visibilidade: a partícula é visível a olho nu
o Exemplo: água barrenta, de rio, óleo disperso na água
Dispersão

Classificação: Quanto ao aspecto do meio da dispersão


Heterogeneidade: Coloide e a Dispersão Grosseira
Homogeneidade: Solução Verdadeira
Soluções Químicas

Definição:
É uma Mistura Homogênia de 2 ou mais substâncias.
Na Solução não ocorre uma reação química, porque não há
formação de novas substâncias e não há alterações físicoquímicas.
A Solução é constituída de um Soluto dissolvido dentro de
um Solvente.
Na Solução o Solvente sempre se encontra em maior
quantidade que o Soluto.
Soluções Químicas

Classificação:
Estado Físico: a solução tem o mesmo estado físico do
solvente:
o Sólida: solvente é sólido

•
•
•
o
Líquida: solvente é líquido
•
•
•
•
o
Sólido: liga metálica
Líquido: amalgama (mercúrio, o líquido e a prata)
Gasoso: hidrogênio e platina ou paládio (reações catalíticas orgânica)
Sólido: sal e água
Líquido: ácido sulfúrico e água / detergentes / álcool comercial
Gasoso: oxigênio e água / refrigerantes (surgiu bolha não é mais
solução, porque deixou de ser homogênea).
A solubilidade do gás em líquido depende de 3 fatores: Pressão
sobre o gás (Lei de Henry: diretamente proporcional),
temperatura (Inversamente proporcional) e radioatividade do
gás (gás que reage maior solubilidade)
Gasosa:
•
Gasoso: ar atmosférico. Não se sabe quem é o soluto e solvente
Soluções Químicas

Classificação:
Estado Físico: a solução tem o mesmo estado físico do
solvente:
o Líquida e Gasoso: solvente é líquido

Lei de Henry
Soluções Químicas

Classificação:
Estado Físico: a solução tem o mesmo estado físico do
solvente:
o Líquida e Gás: solvente é líquido

Soluções Químicas

Classificação:
Estado Físico: a solução tem o mesmo estado físico do
solvente:
o Líquida e Gás: solvente é líquido

Soluções Químicas

Classificação:

Proporção de Soluto e Solvente:
o Saturada: contém, em determinada temperatura, o
máximo de soluto possível de ser dissolvido por
agitação.
o Insatura: contém, em determinada temperatura, menos
do que o máximo de soluto possível de ser dissolvido
por agitação.
o Supersaturada - Saturada com Corpo de Fundo: esta
contém, graças à variação de temperatura, quantidade
de soluto maior do que a da solução saturada na mesma
temperatura. Esta Solução é Muito Instável.
Soluções Químicas

Classificação:

Concentração do Soluto:
o Diluída: contém pouco soluto, na prática menos que 0,1
mol de soluto por 1 litro de solução.
o Concentrada: contém muito soluto, mais do que 0,1 mol
de soluto em 1 litro de solução.
Soluções Químicas

Classificação:

Quanto à natureza das partículas do soluto:
o Solução Molecular: o soluto é formado por moléculas.
•
•
•
o
Todas as partículas do soluto são moléculas.
Não conduzem corrente elétrica.
Chamadas de não-eletrolíticas.
Solução Iônica: o soluto é formado pro íons.
•
•
•
•
Pelo menos uma parte das partículas do soluto são íons.
Conduzem corrente elétrica.
Chamadas de eletrolíticas.
Soluto é chamado de eletrólito.
Soluções Químicas

Solubilidade:
É a capacidade de uma substância, ou seja, de um soluto, de
se dissolver completamente em um solvente, resultando em
uma mistura homogênea (Solução).
As Substâncias diferentes dissolvem-se em quantidades
diferentes, em uma mesma quantidade de solvente, na
mesma temperatura.
Quantificamos a solubilidade através do Coeficiente de
Solubilidade
Soluções Químicas

Coeficiente de Solubilidade (Ks):
È a quantidade máxima de soluto capaz de se dissolver em
uma quantidade padrão de solvente por agitação em uma
determinada temperatura.
Exemplo: Nitrato de Potássio (KNO3)
Ks: 20,9g de KNO3(s)/100g de H2O(l) a 10o C
Ks: 633g de KNO3(s)/1.000g de H2O(l) a 400 C
Soluções Químicas

Curvas de Solubilidade (Ks):
É a variação do coeficiente de solubilidade em relação à
variação da temperatura da solução.
São os gráficos de Ks x temperatura.
B
Ks
A - solução Supersaturada
B - solução Saturada
C - solução Insaturada
A
C
temperatura 0C
Soluções Químicas
Curvas de Solubilidade (CS):
É a variação do coeficiente de solubilidade em relação à
variação da temperatura da solução.
Solubilidade (g/100g de H2O) x temperatura.
Ks: 20,9g de KNO3(s)/100g de H2O(l) a 10o C
Ks: 633g de KNO3(s)/1.000g de H2O(l) a 400 C
Solubilidade (g/100g H2O)

150
100
50
KNO3
NaCl
Ce(SO4)3
30
60
temperatura 0C
90 100
Soluções Químicas

Curvas de Solubilidade (CS):
Solubilidade (g/100g H2O)
Solubilidade (g/100g H2O)
É a variação do coeficiente de solubilidade em relação à
variação da temperatura da solução.
temperatura 0C
Curva Crescente
Dissolução Endotérmica
temperatura 0C
Curva Decrescente
Dissolução Exotérmica
Soluções Químicas

Unidades de Concentração (C):
É qualquer relação entre a quantidade de soluto e a
quantidade de solução. É portanto a quantidade de soluto em
uma determinada solução.
C = Quantidade de Soluto
Quantidade de Solução
Soluções Químicas

Unidades de Concentração (C):
Tipos de Concentração: Formas diferentes de expressar a quantidade
de soluto em uma determinada quantidade de solução:
o
o
o
o
o
o
Percentagem em massa (%m)
Massa específica (g/mL ou Kg/L)
Percentagem (%)
Percentagem em volume
Concentração (g/L)
Molaridade (número de mols/L)
Soluções Químicas

Unidades de Concentração (C):
Tipos de Concentração: Formas diferentes de expressar a quantidade
de soluto
o
Percentagem em massa (%M): Isto é, se uma solução é
x%m, isto quer dizer que há xg do soluto em 100g de
solução.
Soluções Químicas

Unidades de Concentração (C):
Tipos de Concentração: Formas diferentes de expressar a quantidade
de soluto
o
Percentagem (%): se uma solução é x%, isto significa
que há xg do soluto dissolvido em 100mL (mililitros) da
solução.
Atenção: volume depende da temperatura
Soluções Químicas

Unidades de Concentração (C):
Tipos de Concentração: Formas diferentes de expressar a quantidade
de soluto
Percentagem em volume: quando podemos medir todo
em volume. É aplicada nas soluções líquido/líquido e
nas soluções gás/gás.
Exemplos:
o
•
O ar atmosférico filtrado tem 21% de oxigênio. Isto quer dizer que em
100 litros de ar atmosférico existem 21 litros de oxigênio.
•
Um vinho contém 12% de álcool, isto significa que em 100mL de vinho
existem 12mL de álcool.
Soluções Químicas

Unidades de Concentração (C):
Tipos de Concentração: Formas diferentes de expressar a quantidade
de soluto
o
Concentração (g/L): é a massa em gramas de soluto
dissolvido em 1 litro de solução.
C=
Massa do Soluto (m)
Volume da Solução (v)
Unidade: g/l
Exemplo:
• Solução em 40g/l de NaOH:
40g de NaOH diluído em uma Solução de 1l de NaOH,
completa-se a solução em um balão volumétrico.
Soluções Químicas

Unidades de Concentração (C):
Tipos de Concentração: Formas diferentes de expressar a quantidade
de soluto em uma determinada quantidade de solução:
o
Molaridade (M = número de mols/L): É a relação entre
o número de mols do soluto e o volume da solução em
litros. Portanto, é a quantidade de matéria, medida em
mols, dissolvida em um litro da solução.
Quantidade de Matéria do Soluto (n)
M=
Volume da Solução (v)
M=
nº de mols (n)
V (L)
nº de mols (n) =
M=
m
V (L) . massa molar
Unidade: mol/l
m
massa molar
m - massa do soluto em gramas
V - volume da solução em litros
Soluções Químicas

Diluição da Solução:
É acrescentar, na solução, apenas mais solvente, não alterando
a quantidade de soluto. Desta forma a solução se torna mais
diluída.
Portanto, se não foi acrescentado mais soluto na solução, o
número de mols do soluto permanece o mesmo no final da
diluição.
+ H2O
Va
Ma
nº de moles
do soluto é
constante
Vd
Md
nº de mols = V . M
• Podemos usar os volumes em qualquer unidade desde que
usemos as mesmas unidades nos 2 lados da fórmula.
Va . Ma = Vd . Md
• Va e Vd não correspondem ao volume de água adicionado,
este deve ser calculado pela diferença: Vd - Va
Soluções Químicas

Mistura de Soluções de mesmo Soluto:
É a mistura de 2 soluções com o mesmo soluto com os volumes
e as molaridades das soluções diferentes.
V2 M2
V1 M1
V3 M3
V1 . M1 + V2 . M2 = (V1 + V2) . M3
Soluções Químicas

Mistura de Soluções de mesmo Soluto:
Exercício:
+
NaOH
0,15 M
V = 200ml
NaOH
0,30 M
V = 100ml
NaOH
XM
V = 300ml
V1 . M1 + V2 . M2 = (V1 + V2) . M3
Soluções Químicas

Mistura de Soluções de mesmo Soluto:
Observações:
+
NaOH
0,15 M
V = 200ml
•
•
NaOH
0,30 M
V = 100ml
NaOH
0,20 M
V = 300ml
Aditividade de volumes: 100ml + 200ml = 300ml.
A molaridade da solução final tem que ser intermediária
entre 0,15 e 0,30 e mais próximo de 0,15 porque esta solução
de 0,15M contribui com volume maior para a formação da
solução final.
Soluções Químicas
Titulação:
É um procedimento analítico e laboratorial, no qual se
determina a concentração de uma solução utilizando um
outra solução de concentração conhecida através da Reação
entre os diferentes solutos de cada solução.
A determinação da concentração da solução desconhecida é
determinada quando a reação entre os solutos termina com a
utilização de um “Indicador” específico que nos demonstrará
quando a reação termina.

Soluções Químicas

Titulação:

Nomenclaturas:
• Titulante (Solução - padrão): concentração conhecida
o
•
Titulada: solução de concentração desconhecida
o
•
Solução Padrão Primária: O Reagente Padrão Primário
o alta pureza
o estabilidade no ar
o ausência de água de hidratação
o composição não varia com a umidade
o disponível e custo acessível
o solubilidade no meio de titulação
o alta massa molar: o erro de pesagem é minimizado
Solução Padrão Secundária
Tipos de Reação:
Neutralização Ácido-Base
o Complexação
o Precipitação
o Oxidação-Redução
o
Soluções Químicas

Titulação:

Nomenclaturas:
• Término da Reação: “Ponto de Equivalência”
• Requisitos da Reação empregada
Reação simples e com estequiometria conhecida
o Reação rápida
o Apresentar modificações químicas ou físicas (pH, temperatura e
condutibilidade), principalmente no ponto de equivalência
o
•
Indicador: determina quando o “ponto de equivalência”
Visuais: ocorre mudança de cor quando no ponto de equivalência
o Métodos Instrumentais: medidas de Ph, condutibilidade,
potencial, corrente, temperatura, etc
o
Soluções Químicas

Titulação:
 Neutralização Ácido-Base:
Hidróxido de Sódio sólido reage facilmente com a umidade
do ar e quando em solução reage facilmente com o dióxido
de carbono (CO2)
• A solução de NaOH (Solução Padrão Secundária) deve ser
sempre titulada com uma solução de um Ácido de
concentração conhecida.
• O composto normalmente utilizado é um Ácido
monoprótico denominado de Hidrogenoftalato de potássio
(biftalato de potássio) cuja a fórmula é KHC8H4O4
(Solução Padrão Primária). Este ácido é um sólido branco e
solúvel, comercializado em uma forma altamente puro.
•
Soluções Químicas

Titulação:
 Neutralização Ácido-Base:
É utilizado um Indicador Visual, no caso o Fenolftaleína
que é adicionado juntamente com o ácido e apresenta um
aspecto incolor no meio ácido ou neutro e se torna rosa
no meio básico.
•
Indicador
Meio Ácido
Meio Básico
Tornassol (papel)
róseo
azul
Fenolftaleína
incolor
vermelho
Alaranjado de metila
vermelho
amarelo
Azul de bromotimol
amarelo
azul
Soluções Químicas

Titulação: Volumetria
 Neutralização Ácido-Base:
Soluções Químicas

Titulação:
 Curva de Titulação Ácido-Base:
pH
ponto de equivalência
volume de reagente
Soluções Químicas

pH das Soluções:
É o símbolo para determinar a grandeza físico-química do
potencial hidrogeniônico, que indica a acidez, neutralidade
ou alcalinidade de uma solução aquosa.
Soluções Químicas

pH das Soluções:
Potencial de Ionização da Água: (na temperatura de 250C)
HOH
H+ + OH-
Ki = [H+] . [OH-]
[H2O]
Ki . [H2O] = [H+] . [OH-]
Kw = [H+] . [OH-]
como [H2O] é constante, o produto Ki . [H2O] também é
constante e será chamado de Kw , o produto iônico da água
Kw só varia com a temperatura
Em 1 litro de H2O a 250C temos: [H+] = [OH-] = 1,0 . 10-7 mol/L
Kw = [H+] . [OH-]
Kw = 10-7 . 10-7
Kw = 10-14
Soluções Químicas

pH das Soluções:
Kw = [H+] . [OH-]
Kw = 10-14
10-14 = [H+] . [OH-]
log 10-14 = log [H+] + log [OH-]
- log 10-14 = (-log [H+]) + (-log [OH-])
- log = p (potencial)
14 = pH + pOH
Potencial Hidrogeniônico:
pH = -log [H+]
Potencial Hidroxiliônico
pOH = -log [OH-]
[H+] = [OH-] = 10-7 mol/L
pH = pOH = 7
meio neutro: pH = 7
meio ácido: pH < 7
meio básico: pH > 7
Soluções Químicas

pH das Soluções:
pH + pOH = 14
[H+] = 10-4 mol/L
[OH-] = 10-10 mol/L
pH = -log 10-4 : pH = 4
pOH = -log 10-10 : pOH = 10
Soluções Químicas

pH das Soluções:
Soluções Químicas

Solução Tampão:
É a solução capaz de manter o seu pH constante mesmo que seja
adicionado pequenas quantidades de ácidos e de bases mesmo que
sejam ácidos e bases fortes.
Soluções Químicas

Solução Tampão:
 Constituição:
•
Solução Tampão Ácida:
o
•
Ácido Fraco e o Sal Derivado
 CH3COOH + CH3COONa
ácido acético e acetato de sódio
Solução Tampão Alcalina:
o
Base Fraca e o Sal Derivado
 NH4OH + NH4Cl
hidróxido de amônia e cloreto de amônia
Soluções Químicas

Solução Tampão:
 Constituição:
•
Solução Tampão Ácida:
o
Ácido Fraco e o Sal Derivado
 H3CCOOH + H3CCOONa
ácido acético e acetato de sódio
CH3COOH
H3CCOO- + H+
CH3COONa
H3CCOO- + Na+
Soluções Químicas

Tamponamento do Sangue:
 Constituição:
•
Solução Tampão:
o
Ácido Carbônico e Bicarbonato
 H3CCOOH + H3CCOONa
ácido acético e acetato de sódio
CH3COOH
H3CCOO- + H+
CH3COONa
H3CCOO- + Na+
Soluções Químicas

pH das Soluções:
Exercício: Em uma solução a concentração molar de íons OH- é de
1,0 . 10-9 mol/L. Qual será o seu pH em 250C e o caráter do meio
desta solução?