Ministério da Educação Universidade Federal do Paraná Setor Palotina. Soluções e cálculos de soluções

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1 Ministério da Educação Universidade Federal do Paraná Setor Palotina Aula Soluções e cálculos de soluções Prof. Isac G. Rosset Isac G. Rosset -UFPR Mistura vs Composto Mistura Os componentes podem ser separados por técnicas físicas A composição é variável As propriedades estão relacionadas com a de seus componentes Composto Os componentes NÃO podem ser separados por técnicas físicas A composição é fixa As propriedades NÃO estão relacionadas com a de seus componentes Isac G. Rosset -UFPR 2

2 Mistura Ar Água e NaCl Ligas metálicas (bronze) Isac G. Rosset -UFPR 3 Separações Isac G. Rosset -UFPR 4 2

3 Soluções Solução: mistura homogênea SOLUÇÃO solvente > soluto quantidade Fenômeno da dissolução: semelhante dissolve semelhante. Isac G. Rosset -UFPR 5 Soluções Solução concentrada Quando o soluto se encontra na quantidade máxima que o solvente pode diluir. Solução diluída ou insaturada (não saturada) Quando a quantidade de soluto usado não atinge o limite de solubilidade, ou seja, a quantidade adicionada é inferior ao coeficiente de solubilidade. Solução saturada Quando o solvente (ou dispersante) já dissolveu toda a quantidade possível de soluto (ou disperso), e toda a quantidade agora adicionada não será dissolvida e ficará no fundo do recipiente. Solução supersaturada Acontece quando o solvente e soluto estão em uma temperatura em que seu coeficiente de solubilidade (solvente) é maior, e depois a solução é resfriada ou aquecida, de modo a reduzir o coeficiente de solubilidade. Quando isso é feito de modo cuidadoso, o soluto permanece dissolvido, mas a solução se torna extremamente instável. Qualquer vibração faz precipitar a quantidade de soluto em excesso dissolvida. Isac G. Rosset -UFPR 6 3

4 SOLUÇÃO çã= çã Quantidade:. Massa 2. Volume 3. Número de mols Isac G. Rosset -UFPR 7 NOMENCLATURA RECOMENDADA E OBSOLETA Recomendado Quantidade de matéria Massa molar Mols Concentração em quantidade de matéria mol.l - u Obsoleto n o de mols Peso-fórmula Moles Molaridade Molar u.m.a Isac G. Rosset -UFPR 8 4

5 Concentração em porcentagem (%) de soluto na solução total Utilizado quando a quantidade de soluto for relativamente grande (na ordem de percentagem do total) em relação ao total da solução. Em geral, pode ser expressa em termos de massa/massa (mm - ), volume/volume (v v - ) e massa/volume (m v - ). Isac G. Rosset -UFPR 9 A) Concentração em % (m m - ) Esta forma de expressar a concentração é dada por: C(% m m C(% m m massa do soluto.00 massa da solução massa massa do soluto do soluto + massa do.00 solvente Isac G. Rosset -UFPR 0 5

6 B) Concentração em % (v v - ) Esta forma de expressar a concentração é dada por: C(% v C(% v v v volume do soluto.00 volume da solução volume volume do soluto do soluto + volume do.00 solvente Isac G. Rosset -UFPR C) Concentração em % (m v - ) Esta forma de expressar a concentração é dada por: C(% m v C(% m v massa do soluto.00 volume da solução massa do soluto volume do soluto + volume do.00 solvente Isac G. Rosset -UFPR 2 6

7 Exemplo:Preparar250mLdesoluçãodeHCl0%mv -. Dados: HCl concentrado (37% de dosagem), d =,9 g/ml Isac G. Rosset -UFPR 3 Concentração em mol por litro A concentração em mol/l é a razão do número de mols do soluto (n) pelo volume total da solução. C( mol L número de mols do soluto volume total da solução em litros = n V ( L) Como : C( mol L massa ( g) n = = massa molar ( MM ) m MM. V ( L) m MM Isac G. Rosset -UFPR 4 7

8 Exemplo: Calcular a massa de ácido oxálico em 500 ml de solução 0, mol/l. Isac G. Rosset -UFPR 5 Molalidade de uma solução É a razão do número de mols do soluto (n) pela massa do solvente em quilogramas. número de mols do soluto C ( m kg solvente) = = massa do solvente em qui log ramas n kg solvente Isac G. Rosset -UFPR 6 8

9 Fração molar do soluto É a razão do número de mols do soluto (n soluto ) pelo número total de mols da solução (n T =n soluto +n solvente ). X X n = fração molar = n = n soluto n + n soluto solvente soluto T ( solução) Isac G. Rosset -UFPR 7 PREPARANDO SOLUÇÕES Quando o soluto for um sólido - Pesar a massa do reagente escolhido suficiente para preparar o volume total de solução na concentração desejada. - Dissolver essa massa em aproximadamente ¼ o volume total de água destilada ou deionizada (se for necessário para facilitar a dissolução aquecer a água), agitar com bastão de vidro até dissolução total. Se a solução foi aquecida deixar esfriar. Isac G. Rosset -UFPR 8 9

10 PREPARANDO SOLUÇÕES Quando o soluto for um sólido - Transferir o volume para um balão volumétrico. - Lavar internamente o béquer usando o pissete com pequenos jatos de água e transferir o volume de água para o balão volumétrico. Continuar esta operação até completar o volume do balão volumétrico. Agitar o balão para homogeneizar a solução invertendo o mesmo algumas vezes. Isac G. Rosset -UFPR 9 PREPARANDO SOLUÇÕES Quando o reagente for um líquido - Colocar em uma balão volumétrico cerca de ¼ do volume total de água destilada ou deionizada. - Pipetar o volume do reagente (que foi calculado antecipadamente) e transferir diretamente para o balão volumétrico, deixando a solução escorrer pelas paredes do balão. - Completar o volume com água destilada até o volume final desejado. - Agitar o balão volumétrico para homogeneizar a solução invertendo o mesmo algumas vezes. Isac G. Rosset -UFPR 20 0

11 DILUIÇÃO Quantidade de matéria de soluto é a mesma tanto na solução concentrada como na diluída. C. = V V C2. 2 Isac G. Rosset -UFPR 2 DILUIÇÃO Exemplo: Que volume de NaOH 0% (m v - ) deve-se adicionar para preparar 00 ml de NaOH % (m v - )? C. V = C. V 0. V V V 2 = = 0 = 0 ml 2 Isac G. Rosset -UFPR 22

12 DILUIÇÃO Exemplo: Que volume de NaOH 0, mol/l deve-se adicionar para preparar 500 ml de NaOH 0,05 mol/l? C. V 0,. V V V = C. V 2 2 = 0, = 0, = 250 ml Isac G. Rosset -UFPR 23 PROPORÇÃO :3 ( água : acetona) 400mLdesolução 00mL 300mL Isac G. Rosset -UFPR 24 2

13 PROPORÇÃO :3 ( água : acetona) 500mLdesolução 25mL 375mL Isac G. Rosset -UFPR 25 PARTES POR MILHÃO ppm uma parte de soluto misturado a um milhão de partes de solução. g de soluto.0 6 g de solução Isac G. Rosset -UFPR 26 3

14 PRÁTICA HCl Preparar 250 ml de solução de HCl 0, mol/l. Dados: MM HCl: 36,46 g/mol C (v v - ) HCl: 37% d HCl:,9 g/ml Isac G. Rosset -UFPR 27 PRÁTICA NaOH Preparar 250 ml de solução de NaOH 0, mol/l. Dados: MM NaOH: 40 g/mol C (m m - ) NaOH: 99% Isac G. Rosset -UFPR 28 4