SUMÁRIO DO VOLUME. Química QUÍMICA

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2 2 Química SUMÁRIO DO VOLUME QUÍMICA Suspensão Coloide Soluções 7 2. A concentração das soluções A concentração comum (C) g/l Concentração em ppm e ppb A concentração Fração em massa ou Título (τ) Fração em volume ou Título em volume (T v/v) Concentração em quantidade de matéria por litro, concentração mol por litro ou molaridade (Mol.L -1 ) Relação entre concentrações Diluição e concentração Mistura de soluções Mistura de soluções de mesmo soluto Mistura de soluções de solutos diferentes sem ocorrência de reação Mistura de soluções de solutos diferentes com ocorrência de reação Titulação ou análise volumétrica 51

3 VOLUME 1 SUMÁRIO COMPLETO Química 3 UNIDADE: FÍSICO-QUÍMICA A concentração das soluções 3. Relação entre concentrações 4. Diluição e concentração 5. Mistura de soluções 6. Titulação ou análise volumétrica UNIDADE: QUÍMICA ORGÂNICA 1. Introdução a Química 2. Estudos das funções Orgânica VOLUME 2 UNIDADE: FÍSICO-QUÍMICA 7. Termoquímica 8. Elétroquímica UNIDADE: QUÍMICA ORGÂNICA 3. Estudos das funções orgânicas VOLUME 3 UNIDADE: FÍSICO-QUÍMICA 9. Cinética Quimíca Saiba Mais Equilíbrio Quimíco UNIDADE: QUÍMICA ORGÂNICA 4. Estudos das funções orgânicas Saiba Mais Isomeria Plana e Espacial

4 4 Química

5 1. ESTUDO DAS DISPERSÕES Química 5 As dispersões estão presentes no nosso cotidiano muito mais do que imaginamos, como, por exemplo, quando tomamos soro, preparamos uma maionese ou simplesmente comemos uma gelatina. Mas o que vem a ser essas tais dispersões? Dispersões são sistemas nos quais se tem uma partícula pequena dispersa em uma outra substância. De acordo com o tamanho dessa partícula, podemos classificar essas dispersões em suspensão (dispersão grosseira), dispersão coloidal (coloide) e solução, sendo a suspensão e a dispersão coloidal sistemas heterogêneos (que apresentam mais de uma fase), e a solução, um sistema homogêneo. 1.1 Suspensão Práxis Para facilitar o entendimento deste capítulo, recomenda-se que, em casa, se misture, em um copo de plástico contendo água, uma pequena quantidade de areia ou terra. Todos, já fizeram a mistura água mais terra citada anteriormente. Sem saber, montamos um tipo de dispersão classificada como dispersão grosseira ou suspensão. Analisando o próprio copo com água e terra, podemos definir algumas propriedades desse sistema. Se deixarmos o copo parado por um determinado tempo, iremos perceber que a terra irá se sedimentar no fundo do copo apenas pela ação da gravidade. Podemos afirmar, portanto, que os sistemas classificados como suspensões sofrem sedimentação pela ação da gravidade. E se quisermos separar a terra da água? Simples, um filtro comum pode efetuar o trabalho com uma boa eficiência. Após termos feito todas essas observações, uma pergunta surge: Como isso é possível? A resposta está no tamanho das partículas do disperso. Busca Dispersante: Equivalente ao solvente de uma solução, ou seja, o meio que sustenta a dispersão. Disperso: Equivalente ao soluto de uma solução, ou seja, aquilo que está espalhado no meio. Podemos classificar uma suspensão de uma forma mais científica, utilizando o tamanho de suas partículas. As suspensões apresentam partículas grandes, maiores que 100 nm (alguns autores consideram que as partículas são maiores que 1000 nm), muitas vezes visíveis a olho nu ou com o auxílio de um microscópio óptico. E são exatamente essas partículas grandes que irão determinar as propriedades das suspensões. Como as partículas são grandes, a solubilização delas é dificultada, por isso podemos separar facilmente o sistema, e este sofre sedimentação pela ação da gravidade. 1.2 Coloide Neblina, gelatina, espuma e pérola. O que esses sistemas apresentam em comum? Todos são classificados como coloides [do grego kólla, cola + eîdos, forma], adj. que se assemelha à cola; s.m.. Cientificamente, coloide é todo sistema heterogêneo que apresenta partículas entre 1 e 100 nm. As partículas são grandes, porém seus tamanhos não são suficientes para que possamos visualizá-las a olho nu (as partículas podem ser visualizadas com o auxílio de um ultramiscroscópio). Mas se nós não podemos visualizar as partículas do coloide, como poderemos identificá-lo? A resposta está em uma propriedade que apenas os coloides apresentam: o efeito Tyndall.

6 6 Química Saiba mais John Tyndall ( ), quando estudava o comportamento das soluções, descobriu uma propriedade muito importante, o espalhamento da luz em suspensões coloidais, o que não ocorre com as soluções verdadeiras. Esse efeito é observado quando a luz se choca com as partículas do soluto e ocorre o espalhamento da luz devido ao tamanho dessas partículas. Pode-se visualizar esse efeito facilmente quando observamos as gotículas de água ao acendermos os faróis do automóvel numa noite de neblina. O efeito Tyndall já deve ter feito você passar por momentos de tensão. Quanto está dirigindo por uma estrada na presença de forte neblina, a visão do motorista fica prejudicada. Institivamente temse a ideia de que, se for ligada a luz alta do carro, a visualização da pista será melhor. Isso é grande erro. A neblina é classificada como um coloide e, como tal, apresenta o efeito Tyndall. Quando liga-se a luz alta, essa luz irá se chocar com as partículas de água presentes na neblina, sofrendo difração e formando uma parede branca à nossa frente, que dificultará ainda mais a visualização da estrada. Nessa situação, o recomendado é diminuir a velocidade, aumentar a distância do carro da frente e ligar a luz baixa (ou o farol de neblina se o carro possuir). O laser atravessa primeiro a solução sem que possamos observá-lo; já, no segundo meio (coloide), observamos a refração da luz. Adaptado para o Acervo CNEC. Saiba mais O farol de neblina é projetado para iluminar as laterais da pista logo à frente do veículo e, por isso, é instalado o mais próximo possível do nível do solo. Ele funciona espalhando a luz em forma de leque, abrangendo uma área maior. Diferentemente das suspensões, não é possível separar as partículas de um coloide por um filtro simples, sendo necessária a utilização de uma ultracentrífuga. Tal coloide também não sofrerá sedimentação pela ação da gravidade (mesmo sendo uma mistura heterogênea). A explicação encontra-se em outra propriedade dos coloides, o movimento browniano. Busca Movimento Browniano: Consiste no movimento constante e errático das moléculas do disperso por estarem, constantemente, a colidir contra as moléculas do dispersante Exemplos e classificação dos coloides Os coloides são classificados a partir dos vários estados do meio contínuo (dispersante) e da fase dispersa, como ilustrado nesta tabela: Difração: Fenômeno do espalhamento de uma onda ou luz ao encontrar obstáculo.

7 Química 7 FASE CONTÍNUA (DISPERSANTE) Gás Líquido Sólido FASE DISPERSA Gás Líquido Sólido Não existe. Todos os gases são solúveis entre si. Espuma líquida Exemplo: espuma de sabão. Espuma sólida Exemplo: pedrapomes. Aerossol líquido Exemplos: nuvem, neblina, Sprays. Emulsão Exemplos: leite, maionese, cremes, sangue. Gel Exemplos: gelatina, queijo, geleia. Aerossol sólido Exemplos: fumaça, pó em suspensão. Sol Exemplo: tintas, vidros coloridos, detergente em água. Sol sólido Exemplo: cristal de rubi, cristal de safi ra, ligas metálicas Estabilidade dos coloides A estabilidade dos coloides é diretamente relacionada com a fase dispersa, principalmente se esta é liofílica (do grego fílico, gostar ) ou liofóbica (do grego fóbico, ter medo ). O termo lio refere-se ao meio dispersante. Essa classificação serve para indicar se as partículas dispersas têm uma afinidade fraca (liofóbica) ou forte (liofílica) com o meio dispersante e assim determinarmos algumas de suas propriedades. Os coloides liofílicos, de um modo geral, são bastante fáceis de serem preparados, muito estáveis e razoavelmente simples de serem reconstruídos. Já os coloides liofóbicos, geralmente, são menos estáveis e difíceis de serem reconstruídos. Como exemplo de coloide liofílico, podemos citar o sabão disperso na água, e o óleo suspenso na água seria um coloide liofóbico típico. 1.3 Soluções As soluções são sistemas que apresentam partículas dispersas menores que 1 nm. Temos aqui, pela primeira vez, a formação de um sistema homogêneo, visto que as suspensões e os coloides são classificados como sistemas heterogêneos. Na solução, temos também uma denominação especial para dispersante e disperso. Aqui, dizemos que o dispersante equivale ao solvente, da solução, e o disperso, ao soluto. Devido ao grande número de aplicações, estudaremos as soluções mais profundamente Classificação de soluções Quanto ao estado físico Vimos anteriormente que as soluções são constituídas por soluto e solvente. Esses componentes podem apresentar-se em todos os estados físicos da matéria, sendo que, de uma forma geral, o estado físico do solvente determinará o estado físico da solução. O soro fisiológico é uma mistura de água (solvente líquido) e de cloreto de sódio (soluto sólido), e se constitui em uma solução líquida. Agora, se tivermos o solvente no estado sólido, a solução será sólida, independentemente do estado físico do soluto (podemos ter o soluto no estado sólido, líquido ou gasoso). As soluções sólidas mais importantes são as ligas metálicas. Agora, se tivermos o solvente no estado gasoso, a solução será gasosa. Um exemplo de solução gasosa é o ar atmosférico.

8 8 Química Quanto à proporção soluto solvente Molécula de açúcar aquosa Sal sólido Na Na + + Cl - Sal aquoso Cl - Açúcar cristal (sólido) Disponível em : < Acesso em: 31 mar É possível classificar uma solução, inicialmente, em diluída ou em concentrada de acordo com as quantidades de soluto e de solvente. Quando a razão entre soluto e solvente é baixa, temos uma solução diluída. O soro fisiológico, por exemplo, é constituído por 9 g de NaCl dissolvidos em 1 litro (1 000 g) de água, sendo assim considerado uma solução diluída. Mas, se forem acrescentadas 100 g de NaCl em 1 L de água, obteremos uma relação alta entre soluto e solvente e, então, a solução será concentrada. Outro critério de classificação para as soluções é utilizarmos o seu coeficiente de solubilidade, grandeza que indica a quantidade do soluto que pode ser dissolvida em uma massa fixa de solvente (geralmente 100 gramas de solvente) a uma determinada temperatura. Veja o gráfico a seguir. O gráfico mostra-nos curvas de solubilidade de vários sais, dentre eles o nitrato de potássio (KNO3). Nele, observamos que, a 20 C, podemos dissolver aproximadamente 34,6 gramas de KNO 3,em uma quantidade de água equivalente a 100 gramas. Afirmamos, então, que o coeficiente de solubilidade do nitrato de potássio, a 20 C, é igual a 34,6 g/100 g de H2O. Tendo em mãos o coeficiente de solubilidade, podemos classificar as soluções em insaturadas, saturadas ou supersaturadas. As soluções insaturadas são aquelas nas quais a quantidade de soluto não atingiu o coeficiente de solubilidade. Tomando por base o exemplo anterior, uma solução com 20 gramas de KNO3 em 100 gramas de água, a 20 C, é insaturada. Agora, se tivermos uma solução na qual a quantidade de soluto dissolvida é exatamente igual à quantidade definida pelo coeficiente de solubilidade, teremos uma solução saturada. Tendo a solução atingido a saturação, qualquer quantidade a mais de soluto que for adicionada não conseguirá ficar dissolvida, formando o que chamados de corpo de fundo ou precipitado. Coeficiente de solubilidade (g/100 g de H 2 O) Agora, se conseguirmos manter dissolvida uma quantidade de soluto maior que aquela definida pelo coeficiente de solubilidade, teremos uma solução supersaturada. Para que isso seja possível, devemos pegar uma solução saturada com corpo de fundo e aquecê-la até a completa dissolução do sólido (é importante ressaltar que a solubilidade de uma substância, na maioria das vezes, aumenta com a temperatura). Depois, devemos realizar um resfriamento lento e cuidadoso AgNO 3 CaCl 2 Kl NaNO3 KNO 3 NaCl NaNO 3 KClO 3 KBr K 2 Cr 2 O 7 Na 2 SO 4 Ca(S 2 H 3 O 2 ) Temperatura ( C) Evolução da solubilidade de alguns composto em função da temperatura.

9 Química 9 Fazendo esse processo, conseguiremos manter dissolvida uma quantidade maior de sal do que aquela definida pelo coeficiente de solubilidade, formando o que classificamos como solução supersaturada, que é instável. Uma simples perturbação ou adição de um cristal do sal nesse sistema pode ocasionar a precipitação do excesso de soluto dissolvido e, assim, volta-se à solução saturada com corpo de fundo. Saiba mais O MEL É UM EXEMPLO DE SOLUÇÃO SUPERSATURADA Quando se deixa em repouso um pote de mel, cujo principal soluto é a glicose, esta se cristaliza. Quando isso acontece, muitas pessoas pensam que o mel se transformou em açúcar comum (sacarose). No entanto, se aquecermos esse mel em banhomaria, o aumento da temperatura fará com que a glicose cristalizada se dissolva, regenerando a solução supersaturada inicial. Melado feito de cana-de-açúcar, xarope de milho (Karo) obtido de glicose e geleias são outros exemplos de soluções supersaturadas usadas em nosso dia a dia. Disponível em: < Acesso em: 31 mar Solubilidade endotérmica e exotérmica Como foi dito anteriormente, de um modo geral, o aumento da temperatura favorece a solubilidade do soluto. Quando isso ocorre, dizemos tratar-se de uma solubilidade endotérmica. Nos outros casos, nos quais a solubilidade diminui com o aumento da temperatura, dizemos tratar-se de uma solubilidade exotérmica Solubilidade de gases Coeficiente de solubilidade (g/100 g de H 2 O) KNO 3 K 2 CrO 4 Ce 2 (SO 4 ) 3 NaCl temperatura ( C) O Ce2(SO4)3 tem dissolução exotérmica, e os demais sais, dissolução endotérmica. Coeficiente solubilidade (g/100 de água) Quando, numa solução líquida, o soluto for gasoso, deve-se observar a Lei de Henry, que relaciona a solubilidade dos gases à pressão e à temperatura. Segundo a Lei de Henry, a solubilidade de um gás decresce com o aumento da temperatura, como é possível observar no gráfico ao lado. T( C) Pode-se afirmar que a solubilidade de um gás é diretamente proporcional à pressão, ou seja, quanto maior for a pressão, maior será a solubilidade do gás em um líquido. Coeficiente solubilidade (g/100 de água) P (atm) Por isso, um refrigerante gelado tem um sabor mais gostoso do que se estivesse à temperatura ambiente, pois contém mais CO 2 (g) dissolvido. Mas, quando o lacre é aberto, tem-se a diminuição da pressão interna da garrafa, ocasionando uma diminuição da solubilidade do CO 2 (fato evidenciado pela formação de bolhas).

10 10 Química Exercícios de sala 1 O refrigerante é uma solução que tem como solvente a água, e um dos solutos é o gás carbônico (CO 2 ). Comparando o que acontece quando abrimos uma garrafa de refrigerante à temperatura ambiente e quando abrimos uma garrafa que estava na geladeira, explique como varia a solubilidade desse gás em relação à temperatura Quanto à natureza do soluto Para melhor visualização desse item, sugerimos a montagem do esquema ilustrado ao lado constituído por uma lâmpada, dois eletrodos, fios de cobre e um béquer. Se fizermos duas soluções, uma de sal de cozinha (NaCl) e outra de açúcar (C 6 H 12 O 6 ) e utilizarmos o teste citado, notaremos um comportamento diferente da lâmpada. Na solução de sal de cozinha, ela acenderá e na de açúcar não. A explicação para esse fato encontra-se no tipo de ligação de cada substância. No sal de cozinha, encontramos ligações predominantemente iônicas. Quando o colocamos em água, ocorre um processo denominado dissociação, que irá liberar os íons Na + e Cl - contidos no retículo cristalino do NaCl, e são exatamente esses íons que permitirão a condução de corrente elétrica pela solução, formando o que chamaremos de solução eletrolítica. Já o açúcar, por apresentar predominantemente ligações covalentes, não liberará íons em água, fazendo com que a lâmpada continue apagada. A essas soluções damos o nome de soluções não eletrolíticas ou soluções moleculares. O uso do aplicativo soluções de sal e açúcar poderá auxiliar no entendimento do conteúdo. Saiba mais Os avanços tecnológicos afetam drasticamente o modo como vivemos e a forma como lidamos com os objetos e as pessoas à nossa volta. Esses avanços precisam ser incorporados rapidamente pelos diversos setores e atividades humanas, inclusive na educação. Hoje em dia, por meio dos avanços nas Tecnologias de Informação e Comunicação, o processo de ensino-aprendizagem tornou-se muito mais interativo e dinâmico. Nesse sentido, o material de química da Rede de Ensino CNEC trouxe uma nova ferramenta tecnológica adaptada a essas novas tendências. É o Código QR ou QR Code. O que é o QR Code? O QR Code (Quick Response Code ou Código de Resposta Rápida), assim como um código de barras, é uma imagem gerada por processos automatizados e informatizados, que possuem informações em seu interior. Essas QR Code. Acesse por meio do seu celular, tablet ou PC e descubra qual a informação embutida nesse código.

11 Química 11 informações podem ser acessadas por meio de um aplicativo que realiza a leitura e decodificação do código através da câmera do celular (iphone, Android, Blackberry, Symbian etc.), do tablet ou do PC. A partir da leitura desse código, poderá ser acessado um link de endereço eletrônico, ou um SMS, ou um texto contido dentro do código. Contudo, é fundamental que o dispositivo utilizado para realizar a leitura do código esteja conectado à Internet, pois, na maioria das vezes, necessitará da web para acessar o conteúdo. Inicialmente, criado pela empresa japonesa Denso-Wave, em 1994, para identifi car peças na indústria automobilística, desde 2003, os códigos QR estão sendo usados em muitas revistas, campanhas publicitárias e até em jogos. No Brasil, por exemplo, o Metrô de São Paulo adotou o uso desses códigos para disponibilizar aos seus usuários o acesso mais rápido ao conteúdo do site do Metrô na sua versão mobile. Alguns aparelhos já possuem o aplicativo instalado para realizar a leitura do códigos. Caso seu celular ou tablet não o tenha, faça o download de algum dos aplicativos disponíveis para dispositivos móveis de acordo com o Sistema Operacional. No caso do uso de PCs, é necessário fazer o download do aplicativo QReader que possui versões tanto para Windows quanto para Mac. Para realizar a leitura dos códigos QR, com o aplicativo instalado, clique sobre o ícone para abrir o aplicativo e enquadre o código no centro da câmera. É possível que demore alguns segundos para focar. Depois de alguns segundos, de forma automática, o dispositivo móvel ou o PC acessará as informações contidas no código. Siga o passo a passo a seguir. 1) Selecione o tipo de plataforma e baixe o aplicativo leitor de QR Code no seu smartphone ou tablet. 2) Abra o leitor de QR Code, posicione a imagem à frente da câmera e fotografe o código. 3) Aproveite o que preparamos para você. Agora você está pronto para acessar os códigos QR ao longo do Mateiral Didático do Siatema de Ensino CNEC. Aproveite esse recurso! Exercícios de sala 2 A curva de solubilidade de um dado sal é apresentada a seguir Solubilidade g/100g H 2 O Temperatura ( C) Considerando a solubilidade desse sal a 30 C, qual seria a quantidade máxima (aproximada) de soluto cristalizada, quando a temperatura da solução saturada (e em agitação) fosse diminuída para 20 C? a) 5 g. b) 10 g. c) 15 g. d) 20 g. e) 30 g.

12 12 Química 3 A 10 C, a solubilidade do nitrato de potássio é de 20,0 g/100 g H 2 O. Uma solução contendo 18,0 g de nitrato de potássio, em 50,0 g de água, a 25 C, é resfriada a 10 C. Quantos gramas do sal permanecem dissolvidos na água? a) 1,00 b) 5,00 c) 9,00 d) 10,0 e) 18,0 4 A curva de solubilidade do KNO 3 em função da temperatura é dada a seguir. Se a 20 C misturarmos 50 g de KNO 3 com 100 g de água, quando for atingido o equilíbrio, teremos: Solub. g/100g H 2 O T ºC a) um sistema homogêneo. b) um sistema heterogêneo. c) apenas uma solução insaturada. d) apenas uma solução saturada. e) uma solução supersaturada. 5 Considere a tabela a seguir sobre a solubilidade do cloreto de potássio: Temperatura C Solubilidade do KCl (g/100g H 2 O) 0 27, , , ,5 6 (PAIES) O diagrama a seguir representa a curva de solubilidade de alguns sais em água. C (g/100 ml) CaCl 2 NaNO 2 KCl KClO 3 NaCl T ( C) A partir da análise do gráfi co, marque para as alternativas abaixo (V) Verdadeira, (F) Falsa ou (SO) Sem Opção. ( ) O aumento da temperatura não interfere na solubilidade do clorato de potássio. ( ) À temperatura de aproximadamente 25ºC, a solubilidade do cloreto de cálcio é igual à solubilidade do nitrito de sódio. ( ) As curvas de solubilidade indicam que quanto maior a temperatura, maior a solubilidade dos sais em água. ( ) A solubilidade do sal que sofre maior efeito com o aumento da temperatura é a do cloreto de sódio. 7 (PAIES) Sobre o assunto solubilidade, considere as informações apresentadas e marque para as alternativas a seguir (V) Verdadeira, (F) Falsa ou (SO) Sem Opção. O coefi ciente de solubilidade do cloreto de potássio na água é igual a 32,0 g de KCl/100 g de H 2 O, à temperatura de 20 ºC, e pressão de 1 atm. ( ) A 40 ºC, uma solução com 32,0 g de KCl/100 g de H 2 O é insaturada. ( ) O coefi ciente de solubilidade cresce com o aumento da pressão. ( ) Adicionando-se 50,0 g de KCl a 100 g de H 2 O, a 20 ºC, obtém-se um sistema bifásico. ( ) O coefi ciente de solubilidade estabelece uma relação máxima entre as quantidades de soluto e de solvente, portanto esse coefi ciente é, também, igual a 160 g de KCl/500 g de H 2 O. Em 200 g de água a 20 C, adicionaram-se 80,0 g de KCl. Conhecida a tabela anterior, após forte agitação, observa-se a formação de uma: a) solução saturada, sem corpo de fundo. b) solução saturada, contendo 68,0 g de KCl dissolvidos, em equilíbrio com 12,0 g de KCl sólido. c) solução insaturada, com corpo de fundo. d) solução extremamente diluída. e) solução supersaturada. Exercícios propostos 8 (UNB) Examine a tabela seguinte, com dados sobre a solubilidade da sacarose (C 12 H 22 O 11 ), do sulfato de sódio (Na 2 SO 4 ) e do clorato de potássio (KClO 3 ) em água a duas temperaturas diferentes e julgue os itens seguintes, marcando (C) para os Corretos e (E) para os Errados.

13 Química 13 Solubilidade em água (g/l) Substância 40 C 60 C C 12 H 22 O Na 2 SO KClO ) ( ) A solubilidade de uma substância em determinado solvente independe da temperatura. 2) ( ) A uma dada temperatura, a quantidade limite de um soluto que se dissolve em determinado volume de solvente é conhecida como solubilidade. 3) ( ) Nem todas as substâncias são mais solúveis a quente. 9 (UFRGS) A solubilidade da soda cáustica (NaOH) em água, em função da temperatura, é dada na tabela a seguir: Temperatura ( C) Solubilidade (g/100g de H 2 O) Considerando soluções de NaOH em 100 g de água, é correto afi rmar que: a) a 20 C, uma solução com 120 g de NaOH é saturada. b) a 20 C, uma solução com 80 g de NaOH é diluída. c) a 30 C, uma solução com 11,9 g de NaOH é concentrada. d) a 30 C, uma solução com 119 g de NaOH é supersaturada. e) a 40 C, uma solução com 129 g de NaOH é saturada. 10 (CESGRANRIO) Considere o quadro a seguir: Propriedades Dispersão A Dispersão B Dispersão C Natureza das moléculas Átomos, íons ou pequenas moléculas Macromoléculas ou grupos de moléculas Partículas visíveis a olho nu Efeito da gravidade Não sedimenta Não sedimenta Sedimenta rapidamente Uniformidade Homogênea Não tão homogênea Heterogênea Separabilidade Não pode ser separada por fi ltração Pode ser separada somente por membranas especiais Pode ser separada por papel de fi ltro Logo, podemos afi rmar que: a) A = solução verdadeira; B = suspensão; C = solução coloidal. b) A = suspensão; B = solução coloidal; C = solução verdadeira. c) A = solução coloidal; B = solução verdadeira; C = suspensão. d) A = solução coloidal; B = suspensão; C = solução verdadeira. e) A = solução verdadeira; B = solução coloidal; C = suspensão.

14 14 Química A concentração das soluções 2. A CONCENTRAÇÃO DAS SOLUÇÕES Você já leu o rótulo de um frasco de soro fisiológico 0,9% p/v ou soro glicosado 5%, em massa, e se perguntou o significado das informações contidas nele? O comportamento das soluções não depende somente da natureza do soluto, mas também da sua quantidade em relação ao solvente. Um medicamento administrado por via oral, intramuscular ou endovenosa deve ter uma concentração de solutos específica, caso contrário, pode até causar distúrbios graves. Assim, os químicos expressam a relação entre os componentes dessas soluções em diferentes formas de concentração das soluções. Em nosso trabalho com soluções, usaremos as seguintes legendas. Memorize-as, pois serão utilizadas em todo este volume: Grandezas relacionadas ao soluto terão índice 1. Ex: m 1 = massa do soluto, v 1 = volume do soluto. Grandezas relacionadas ao solvente terão índice 2. Ex: m 2 = massa do solvente, v 2 = volume do solvente. Grandezas relacionadas à solução não apresentarão índice. Ex: m = massa da solução, V = volume da solução. 2.1 A concentração comum (C) g/l Porque o excesso de sal nas suas águas (Mar Morto) torna a vida praticamente impossível por ali. Com exceção da bactéria Haloarcula marismortui, que consegue fi ltrar os sais e sobreviver nesse cemitério marítimo, todos os organismos que chegam ao Mar Morto morrem rapidamente. Outra característica curiosa é que ninguém consegue afundar nas suas águas, graças novamente à alta concentração salina, que o torna muito mais denso do que o corpo humano. Os oceanos têm uma média de 35 gramas de sal por litro de água, enquanto o Mar Morto tem quase 300 gramas. Isso se deve basicamente a sua localização na divisa entre Israel e Jordânia. A região é quente e seca, o que acelera a evaporação e impede a reposição da água pela chuva em um ano chove tanto quanto um dia chuvoso em São Paulo. Além disso, o Mar Morto é o local mais baixo do planeta: alguns pontos fi cam a mais de 400 metros abaixo do nível dos oceanos. Isso signifi ca que grande parte das partículas que se soltam dos terrenos a sua volta escoam em sua direção Disponível em: < Acesso em: 27 ago Após a leitura do texto, podemos afirmar que, em 1 litro de água do Mar Morto, há uma quantidade de sal equivalente a 300 gramas. Ao relacionarmos a massa do sal (soluto) presente em 1 litro de água do Mar Morto (solução), estaremos expressando a concentração comum: C= massa do soluto volume da solução = m 1 Unidades Massa do soluto gramas Volume da solução litros Concentração comum gramas/litro Exemplo: Tem-se uma solução aquosa de soro glicosado preparada com 5,0 gramas de C 6 H 12 O 6 (s) dissolvidos em água suficiente para formar 100 ml de solução. Qual é a concentração em g/l dessa solução? Considerando que: Massa do soluto = 5 gramas Volume da solução = 100 ml (0,1L) Substituindo na fórmula, tem-se: m 1 C = V 5g C = 0,1 L C= 50 g/l V

15 A concentração das soluções Química 15 Raciocinando com regra de três Por definição, a concentração comum indica a massa de soluto (em gramas) presente em um litro de solução. Se há 5,0 g de glicose dissolvidos em 100 ml de solução, então, em 1 litro de solução (1000 ml), haverá: A concentração da solução será 50 g/l. Busca 5,0 g de C 6 H 12 O 6 (s) ml x ml Ao trabalharmos com soluções, é importante tomarmos cuidado para não confundirmos o conceito de densidade com o de concentração comum. Quando falamos em densidade, estamos nos referindo à razão entre a massa da solução pelo volume da solução, sendo a fórmula d= m. Já ao falarmos em concentração, estamos nos referindo à razão da massa v do soluto pelo volume da solução, sendo a fórmula C= m 1 V. Exercícios de sala 1 Uma solução foi preparada adicionando-se 40 g de NaOH em água sufi ciente para produzir 400 ml de solução. Calcule a concentração da solução em g/l. 2 O ser humano adulto possui, em média, 5 litros de sangue com cloreto de sódio dissolvido na concentração de 5,8 g/l. Qual é a massa total de cloreto de sódio (NaCl) no sangue de uma pessoa adulta? 3 Em um balão volumétrico de 400 ml, são colocados 18 g de cloreto de potássio e água sufi ciente para atingir a marca do gargalo (ou seja, completar 400 ml de solução). Qual é a concentração dessa solução, em g/l? 4 Colocando-se 80 g de NaOH em um recipiente com 800 ml de solução, qual é a concentração comum da solução formada?

16 Prezado leitor, Agradecemos o interesse em nosso material. Entretanto, essa é somente uma amostra gratuita. Caso haja interesse, todos os materiais do Sistema de Ensino CNEC estão disponíveis para aquisição através de nossa loja virtual. loja.cneceduca.com.br