O documento apresenta informações sobre soluções, incluindo: 1) Soluções são misturas homogêneas de dois ou mais componentes, onde o soluto é a substância em menor quantidade e o solvente acolhe o soluto. 2) São discutidos tipos de soluções (sólidas, líquidas, gasosas), classificação de dispersões, exemplos de colóides e como se forma uma solução.

1. 22/02/2012
Soluções
Titulo da Apresentação
Texto Livre
Educadora Melissa Deuner
Química
3º ano do EM
São misturas homogêneas de duas ou mais
Colégio Marista Champagnat substâncias.
SOLUÇÃO É UMA MISTURA HOMOGÊNEA DE
SOLUTO: COMPONENTE GERALMENTE
DOIS OU MAIS COMPONENTES EM MENOR QUANTIDADE.
Solução
soluto solvente
SOLVENTE: COMPONENTE QUE
ACOLHE O SOLUTO.
1

2. 22/02/2012
Estudar soluções para....?????? Soluções no cotidiano
Saber expressar
quantitativamente essa Café forte ou fraco?
concentração;
Mais ou menos doce?
Compreender o
significado da
concentração de
soluções; O quanto de chumbo é permitido
aparecer na água potável?
TIPOS DE SOLUÇÕES Estudo das soluções:
Solução é toda mistura homogênea.
SÓLIDAS GASOSAS
Ex:AR
Ex:OURO
18K
LIQUIDAS
Ex: ÁGUA DO
MAR
2

3. 22/02/2012
SOLUÇÕES são misturas Como se forma uma solução ?
homogêneas de duas ou mais
substâncias. substância A substância B mistura A + B (solução)
SOLUÇÕES
SOLUÇÕES
SOLUÇÃO = SOLUTO + SOLVENTE
 OOOO  O O O O  O
 OOOO O O O  O O
 OOOO O O O O
em geral H2O
menor proporção parede de separação removendo a parede
Exemplos: A disseminação do soluto no solvente
açúcar em água, ar, ligas metálicas,...
ocorre de forma espontânea !
Classificação das Dispersões
Vejamos alguns exemplos:
O tamanho médio das partículas do SOLUÇÃO HOMOGÊNEA
disperso é um critério para classificar as
dispersões (1nm = 10-9m).
SOLUÇÃO COLÓIDAL
SOLUÇÃO
HETEROGÊNEA
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4. 22/02/2012
Ao agitar a mistura, a sacarose (disperso)
Quando agitada, a gelatina (disperso) se
se dissemina na água (dispersante) sob a
dissemina na água (dispersante) sob a
forma de pequenas partículas, as quais se
forma de pequenas partículas, as quais se
distribuem uniformemente na água.
distribuem uniformemente na água.
Classificação dos colóides:
GEL
Colóide constituído por:
SOL Disperso = líquido
Colóide constituído por: Dispersante = sólido
Disperso = sólido
Dispersante = líquido Exemplos: geléias; manteiga; queijo.
Exemplos: gelatina em água; goma arábica
em água; vernizes e tintas.
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5. 22/02/2012
EMULSÃO ESPUMA
Colóide constituído por: Colóide constituído por:
Disperso = líquido Disperso = gás
Dispersante = líquido Dispersante = líquido
Exemplos: maionese; leite. Exemplos: ar na espuma de sabão; ar no
chantilly; no colarinho do chope.
AEROSSOL Ao agitarmos a mistura por um dado
Colóide constituído por: momento, o enxofre se dissemina na água,
sob a forma de partículas que se
Disperso = sólido
distribuem uniformemente na água. Pouco
Dispersante = gás (o ar) tempo depois o enxofre sedimenta-se, e o
Exemplos: fumaças. sistema deixa de ser uma dispersão
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6. 22/02/2012
Definições
Classificação das soluções quanto a natureza das
Soluto: substância a ser dissolvida;
partículas dispersas
Solvente: substância que efetua a dissolução;
Solução aquosa: solução que utiliza água como solvente;
Solução diluída: solução que contém uma pequena quantidade de
soluto;
Solução concentrada: solução que contém uma quantidade razoável de
soluto.
Prefixos mais comuns na literatura química
Prefixo Prefixo
Múltiplos Símbolo Fator Frações Símbolo Fator
tera T 1012 deci d 10-1
giga G 109 centi c 10-2
mega M 106 mili m 10-3
kilo k 103 micro  10-6
hecto h 102 nano n 10-9
deca da 101 pico p 10-12
Solução iônica: As partículas dispersas do
Solução molecular: As partículas dispersas do
soluto são íons ou íons e moléculas
soluto são moléculas. A solução molecular é
(dependendo do sal ou do ácido).
também chamada de solução não-eletrolítica e
A solução iônica é também chamada de
não conduzem a corrente elétrica.
solução eletrolítica e conduz corrente elétrica.
Exemplo: água e açúcar
Os íons são os responsáveis pela condução da
corrente elétrica numa solução.
Exemplos: água e sal (cloreto de sódio)
enfraquecimento da estrutura
iônica.
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7. 22/02/2012
Solubilidade dos compostos iônicos
Por ser polar, a água aproxima-se dos íons que formam um composto
iônico (sólido) pelo pólo de sinal contrário à carga de cada íon,
Porém, substâncias diferentes se dissolvem em
conseguindo assim anular suas cargas e desprendê-las do resto do quantidades diferentes em uma mesma quantidade
sólido. Uma vez separado do sólido, os íons são rodeados por de solvente na mesma temperatura.
moléculas de água, evitando que eles regressem ao sólido (ex. NaCl).
Isto depende do Coeficiente de solubilidade?
O QUE É O COEFICIENTE DE
SOLUBILIDADE (Cs)?
• O Coeficiente de Solubilidade ou de Saturação CS do NaCl a 0°C = 35,7 g / 100g de H2O
(CS) é a quantidade máxima de um soluto
CS do NaCl a 25°C = 42,0 g / 100g de H2O
sólido, que pode ser dissolvida em certa
quantidade de um solvente, em dada
temperatura. 200 g de NaCl 357 g de NaCl 400 g de NaCl
• O CS é uma grandeza determinada
experimentalmente e apresentada em tabelas.
Por exemplo: 1L de água 1L de água 1L de água
• NaCl  CS = 36 g/100 g de água, à 20oC a 0°C a 0°C a 0°C
• CaSO4  CS = 0,2 g/100 g de água, à 20oC insaturada Saturada Saturada com
• KNO3  CS = 13,3 g/100 g de água, à 20oC corpo de fundo
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8. 22/02/2012
Classificação das soluções quanto a relação
soluto x solvente
Tipos de solução
• Sólidas (ex: aliança ouro 18 K)
75 % Au, 25 % Ag e Cu.
Soluto? Solvente?
• Líquidas (ex: álcool combustível)
96 % etanol e 4 % de água.
Soluto? Solvente?
• gasosas (ex: ar)
78 % N2, 20 % O2, 2 % outros gases
Soluto? Solvente? SOLUÇÃO
Água Sal de cozinha
Solvente + soluto = Mistura
Homogênea
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9. 22/02/2012
Classificação das soluções T = 20 C T = 40 C
T = 20 C
aquecimento
100 mL de água
Não dissolve, mesmo sob agitação!
100 mL de água 100 mL de água
O coeficiente de solubilidade do NaCl O coeficiente de solubilidade do NaCl
em água é, a 20 C, em água é, a 40 C,
= 1 g de NaCl = 1 g de NaCl 40 g NaCl/ 100 mL de água
36 g NaCl/ 100 mL de água
Classificação das soluções Classificação das soluções
T = 20 C T = 20 C
20 g de NaCl dissolvidos 36 g de NaCl dissolvidos
Solução Insaturada Solução saturada
100 mL de água Massa de sal é menor que o
100 mL de água Massa de sal é igual ao coeficiente de
coeficiente de solubilidade solubilidade
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10. 22/02/2012
Classificação das soluções SOLUÇÃO SUPERSATURADA
T = 20 C
Resfriamento
Aquecimento E
E Repouso
36 g de NaCl dissolvidos 400 g de NaCl Agitação Absoluto Germe
4 g de NaCl não dissolvidos
1L de água 1L de água 1L de água
Solução saturada com a 0°C a 25°C a 0°C
ppt Supersaturada
100 mL de água Massa total do sal é maior que o
coeficiente de solubilidade • A concentração na solução final está
acima do CS do NaCl a 0°C.
Representação gráfica-solubilidade x temperatura gramas de
KNO3
Temperatura em 100 g de
( ºC ) água
Tempera Solubilidade
tura (C) (g/100 g de 0 13
H2O) 10 20
0 27,6 20 32
10 31 30 46
40 64 a
20 34
50 85
30 37 60 110
40 40 70 137
50 42,6 80 169
60 45,5 90 204
100 246
70 48,3
80 51,1
90 54
100 56,7
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11. 22/02/2012
Soluções O gráfico abaixo representa as curvas de solubilidade das
Curvas com ponto(s) de substâncias A,B,C e D.
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.
Curva ascendente –
dissolução endotérmica
Curva descendente –
dissolução exotérmica
Curvas de Solubilidade
Influência da T na solubilidade
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12. 22/02/2012
Exercitar é preciso!
01) O coeficiente de solubilidade de um sal é de 40
g por 100 mL de água a 80 C. Determine a massa
desse sal, nessa temperatura, necessária para
formar uma solução saturada com 70 mL de água.
02) A solubilidade de um sal a 20 C é de 12,5 g por
a) Qual(is) substância(s) aumenta(m) sua solubilidade 100 mL de água. Colocando-se em um tubo de
com o aumento da T? ensaio 20 mL de água e 5 g desse sal, determine,
b) Qual(is) substância(s) diminue(m) sua solubilidade com
o aumento da T?
após agitação, a massa de sal que não se dissolve.
C
O Concentração é a relação entre
N a quantidade de soluto (massa, no
C de mols, volume,..) e a quantidade
E de solução.
N
T
Exemplo
R
A Soro fisiológico (NaCl) 0,9 %
Ç - em cada 100 gramas dessa
Õ solução há 0,9 gramas de NaCl e
E 99,1 gramas de H2O.
S
12

13. 22/02/2012
C C
O Unidades de massa O Concentração Comum (C)
N grama = 103 miligramas N
C quilograma (kg) = 103 gramas C
É a razão entre a massa, em
E E
miligrama = 10-3 gramas = 10-6 kg gramas, do soluto (m1) e o
N N
volume, em litros (V), da solução.
T T
R Unidades de volume R
A A
Ç
Litro = 103 mililitros = dm3
Ç C  m1 unidades: grama/litro
Õ m3 = 103 litros Õ V
E mililitro = cm3 = 10-3 litro E
S S
Concentração (C) C
É o quociente entre a massa do soluto e o volume da solução O Exemplo
N
msoluto C Uma solução de NaOH apresenta
C
Vsolução E 200 mg dessa base num volume de 400
mL de solução. Qual a Concentração
N (g/L)?
Ex.: Preparar uma solução aquosa 5 g/L de cloreto de sódio (NaCl)
T
R Solução:
A m1 = 200 mg = 0,2 g ; V = 400 mL = 0,4 L
Adicionar Ç C = 0,2 g / 0,4 L = 0,5 grama/Litro
Õ
água
NaCl
destilada Tampar Agitar
2,500 g
E Resposta: C = 0,5 g/L
500 mL 500 mL 500 mL 500 mL S
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14. 22/02/2012
Ex.: Qual a massa de cloreto de alumínio C
(AlCl3) necessária para preparar 150 mL de O Título ou % em massa (T)
uma solução aquosa de concentração igual a N
50 g/L. C
É a razão entre a massa, em
E
m gramas, do soluto (m1) e a massa,
C  soluto msoluto  C.Vsolução N
Vsolução em gramas, da solução(m).
T
R
g A T  m1  m1 sem unidades
msoluto  50 .0,15L  7,5g m m1 m2
L Ç
Õ
E Ainda: T% = T . 100
S
C C
O Exemplo O Título em volume (Tv)
N N
C C
Foram dissolvidas 80 gramas de É a razão entre o volume, em L ou
E NaCl em 320 gramas de água. Qual o E
mL, do soluto (V1) e o volume, em
N título da solução ? N
L ou mL, da solução(V).
T Solução:
T
R R V V
A m1 = 80 g ; m2 = 320 g ; m = 400 g A T  1 1
sem unidades
Ç T = 80 / 80 + 320 = 80 / 400 = 0,2 Ç
v
V V V
1 2
O Título em volume é
Õ Õ usado para expressar
a graduação alcoólica
E Resposta: T = 0,2 ou T% = 20 % E das bebidas.
Ainda: Tv% = Tv . 100
S S Ex.: 38o GL = 38 %
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15. 22/02/2012
C C
Concentração Molar
Exemplo
ou
O O
N N Molaridade (M)
C Uma bebida alcoólica apresenta C
E 25% de etanol (álcool). Qual o volume, E É a razão entre o no de mols do
N em mL, do etanol encontrado em 2 litros N soluto (n1) e o volume, em litros
T dessa bebida ? T (V), da solução.
R Solução: R
A Tv% = 25%  Tv = 0,25 ; V = 2 L A
Ç Ç M n 1 unidades: mol/litro ou M
V1 = Tv. V = 0,25.2 = 0,5 L = 500 mL
Õ Õ V
E E
Resposta: V1 = 500 mL = 0,5 L
S S
Concentração Molar ou Molaridade (M) C
O Exemplo
É o quociente entre o número de moles do soluto e o N
volume da solução em litros (M = mol/L ou mol L-1) C Uma solução de H2SO4 contém 0,75
E mols desse ácido num volume de 2500
N cm3 de solução. Qual a Molaridade ?
nsoluto m
M como n  T Solução:
PM
Vsolução(litros ) R
A n1 = 0,75 mol ; V = 2500 mL = 2,5 L
Ç M = n1 / V = 0,75 / 2,5 = 0,3 mol/L ou 0,3 M
msoluto Õ
M
PMsoluto.Vsolução (litros) E Resposta: M = 0,3 mol/L
S
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16. 22/02/2012
Ex.: Preparar 1 litro de uma solução 0,5 M de NaOH Ex.: Preparar 1 litro de uma solução 0,5 M de NaOH
msoluto msoluto = 20 g
M
PMsoluto.Vsolução (litros) Vsolução = 1 litro
M = 0,5 M
Na = 23; O = 16; H = 1 PMsoluto = 40 g/mol
Vsolução = 1 litro
Adicionar
msoluto  PMsoluto.Vsolução (litros).M NaOH
água
destilada Tampar Agitar
20,000 g
g mol
msoluto  40 .1L.0,5  20 g 1000 mL 1000 mL 1000 mL 1000 mL
mol L
Ex.: Qual a molaridade de uma solução aquosa que contém 2,30 g de Ex.: Preparar uma solução aquosa 2 M de ácido acético (CH 3COOH)?
álcool etílico (C2H5OH) em 3,5 litros?
msoluto  PMsoluto.Vsolução (litros).M
msoluto
M M=2M
PMsoluto.Vsolução (litros)
C = 12; O = 16; H = 1 PMsoluto = 60 g/mol
Vsolução = ? = 0,25 L
M=?M
msoluto = ? g
C = 12; O = 16; H = 1 PMsoluto = 46 g/mol
Vsolução = 3,5 L Como não foi fixado o volume de solução que deve ser preparado, fica a
msoluto = 2,30 g critério de cada um escolher o volume da solução. Neste caso vamos
preparar 250 mL de solução. Assim um balão volumétrico de 250 mL
deverá ser usado.
2,3g mol
M  0,0143  0,0143 M
g L
46 .3,5L g mol
mol msoluto  60 .0,25L.2  30 g
mol L
16

17. 22/02/2012
Ex.: Preparar uma solução aquosa 2 M de ácido acético (CH 3COOH)? C
O Relações entre C e T
msoluto  30 g
N
C
C  m1 T  m1  m1
E V m m1 m2
N
T
dividindo C por T, resulta
Adicionar R
Ácido
Acético
água
destilada Tampar Agitar
A m
Ç
1
30,000 g
Õ
C  V  m  densidade  d ou 
250 mL 250 mL 250 mL 250 mL
E T m V 1
S m
C C
O Observações: O Relações entre C, T e M
N N
C 1. A Concentração (C) sempre C
deve ser expressa em g/L; C  m1 T  m1  m1 M
n 1
E E V m m1 m2 V
N 2. Se a densidade também está N
T expressa em g/L a relação resultará T m1 = massa do soluto M1 = massa
R C=T.d R como n1 = m1 / M1 molar do soluto
A A
Ç 3. Se a densidade está expressa Ç
em g/mL (ou g/cm3) a relação resultará
Õ
E C = T . 1000 . d
Õ
E M =V
n 1
 m  C  T .1000 .d
1
V .M M 1 M1 1
S S
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18. 22/02/2012
Relação entre C e M C
O Exemplo
msoluto msoluto
C M N
Vsolução PMsoluto.Vsolução (litros)
C Uma solução de HCl contém 36,5 %, em massa do
E ácido e densidade 1,2 g/mL.Qual a Molaridade ?
Igualando Solução:
N T% = 36,5 %  T = 0,365; d = 1,2 g / mL
msoluto  C.Vsolução msoluto  M.PMsoluto.Vsolução (litros)
T
M = T . 1000 . d / M1 = 0,365 . 1000 . 1,2 / 36,5
R
A M = 12,0 mol ou 12,0 M ou 12,0 Molar
C  M.PMsoluto
Ç
Õ
E Resposta: M = 12,0 mol/L
S
D Diluir uma solução é
I adicionar solvente
L
U
(em geral água)
I mantendo a
Ç quantidade de soluto
Õ constante.
E
S
18

19. 22/02/2012
Solução 1 Solução 2
Exemplo
D D
I I Foram adicionados 750 mL de água destilada à 250 mL
de uma solução 0,5 M de HCl. Qual a molaridade da solução
L + Vágua L formada ?
U U Solução:
Vágua = 0,75 L ; V = 0,25 L ; M = 0,5 ; M’ = ?
I I M .V = M’.V’  M’ = M.V / V’
Ç Ç
M’ = 0,5 . 0,25 / 1,0 = 0,125 mol/L ou 0,125 M
Õ M = n1/ V M ’ = n 1 / V’
Õ
E n1 = M.V n1 = M’.V’ E
S S
Resposta: M = 0,125 mol/L
M . V = M’ . V’
I - MESMO SOLUTO (sem reação química)
Exemplo
M Solução 1 Solução 2 Solução 3
M
I I Foram misturados 0,5 L de solução 1 M de NaOH, com
S S 1,5 L de solução 2 M, da mesma base. Qual a Molaridade
resultante ?
+
T T Solução:
U U
M = 1 ; V = 0,5 ; M’ = 2 ; V’ = 1,5 ; V’’ = 2,0 ; M’’ = ?
M .V + M’.V’ = M’’.V’’  M’’ = M.V + M’ V’ / V’’
R R =(1 . 0,5) + (2 . 1,5) / 2,0 = 1,75 mol/L = 1,75 M
n1 = M.V + n1’ = M’.V’ = n1’’ = M’’.V’’ M’’
A A
S donde resulta:
S
n1 + n1’ = n1’’ M.V + M’.V’ = M’’ .V‘’ Resposta: M = 1,75 M
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20. 22/02/2012
II - SOLUTOS DIFERENTES (c/ reação química) II - SOLUTOS DIFERENTES (c/ reação química)
M Ex.: solução de HCl + solução de NaOH M
I Nesse caso devemos levar em conta a estequiometria da
I Nesse caso ácido
adiciona-se uma
S reação, no seu ponto final.
S solução sobre a
HCl + NaOH  NaCl + H2O
T 1 mol 1 mol T outra e o ponto
U No ponto final da reação U final da reação
pode ser
R no mols ácido = no mols da base
nácido = nbase
R visualizado pela
A A adição de um
S S indicador ácido- base
base.
Mácido.Vácido = Mbase . Vbase
Exemplo BIBLIOGRAFIA
M
Foram neutralizados 600 mL de solução 1 M de NaOH,
I com 1,5 L de solução de HCl. Qual a Molaridade da solução
• http://w3.ualg.pt/~anewton/UL/QA.htm
• www.ctec.ufal.br/professor/elca/Soluções.ppt
ácida ?
S Solução: • http://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=ppt%20soluçõe
T Mb = 1 ; Vb = 600 mL = 0,6 L ; Ma = ? ; Va = 1,5
s&source=web&cd=6&sqi=2&ved=0CE8QFjAF&url=http%3A%
2F%2Fwww.urcamp.tche.br%2Fccr%2Fagronomia%2Fhocn%2
U Para essa reação, no ponto final,
Ma.Va = Mb. Vb
FArquivos%2F
R
• http://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=coeficiente%20
Ma = 1 . 0,6 / 1,5 = 0,4 mol/L de%20solubilidade%20ppt&source=web&cd=3&ved=0CC0QFj
A AC&url=http%3A%2F%2Fwww.vestibular1.com.br%2Frevisao
%2Fintroducao_qui
S • www.quimica.net/emiliano/medianeira/solubilidade.ppt
Resposta: M = 0,4 mol/L
20