Concentração analítica de soluções

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1 LCE-108 Química Inorgânica e Analítica Concentração analítica de soluções Wanessa Melchert Mattos

2 Concentração de soluções: Molaridade Definida como a quantia de soluto por litro de solução Concentração (C molaridade ) = 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)

3 Concentração de soluções: Molaridade O permanganato de potássio (KMnO 4 ) 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)

4 Concentração de soluções: Molaridade Se 25,3 g de carbonato de sódio (Na 2 CO 3 ) 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)

5 Concentração de soluções: Molaridade Qual a quantidade necessária em massa de carbonato de sódio para preparar 2 litros de uma solução 1,50 M?

6 Diluindo um solução mais concentrada p = 0,0050 L ou 5 ml Suponha que você precise de 500 ml de uma solução 0,0010 M de dicromato de potássio (K 2 Cr 2 O 7 ), porém no laboratório está disponível uma solução 0,100 M. O que fazer? 0,0010 mol L s ,5 L s = 0,0005 mol 0,100 mol L 0,0005 mol p

7 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

8 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

9 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

10 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

11 LCE-108 Química Inorgânica e Analítica Atividade iônica Wanessa Melchert Mattos

12 Atividade iônica O que ocorre se adicionarmos um sal inerte a um sal pouco solúvel? Exemplo: Adicionar 0,050 mol L -1 KNO 3 a uma solução saturada de Hg 2 (IO 3 ) 2. O que ocorre? Aumenta a solubilidade do sal devido ao aumento da força iônica

13 Força iônica,, é uma medida da concentração total de íons em solução = ½ c i z i 2 C i = Concentração das espécies em solução z i = Carga das espécies em solução Calcule a força iônica de (a) NaNO 3 0,10 M, (b) Na 2 SO 4 0,010 M e (c) KBr 0,020 M + Na 2 SO 4 0,010 M?

14 Fe 3+ + SCN - Fe(SCN) 2+ K = [ Fe(SCN) 2+ ] [Fe 3+ ] [SCN - ] Para se considerar o efeito da força iônica, as concentrações são substituídas pelas atividades: A C = [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.

15 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

16 Raio de hidratação: é o raio efetivo do íon mais a espessura da camada de moléculas de água firmemente ligadas a ele.

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18 Exemplo: Dada uma solução 0,025 mol L -1 em Na 2 SO 4, 0,012 mol L -1 em KCl e 0,02 mol L -1 em Ca(NO 3 ) 2, calcular a atividade do íon Ca 2+ 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

19 Exercícios: Calcular a atividade do íon Mg 2+ em uma solução aquosa que é 0,01 mol L -1 MgCl 2, 0,001 mol L -1 Na 2 SO 4 e 0,001 mol L -1 HCl a 25 C

20 Exercícios: Calcular as atividades dos íons Na +, Ca 2+ e Al 3+ em uma solução aquosa 0,01 mol L -1 Na 3 PO 4, 0,005 mol L -1 CaSO 4 e 0,001 mol L -1 AlCl 3, a 25 C.