Preparo de Reagentes (Soluções)
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- Roberto da Conceição Furtado
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1 Preparo de Reagentes (Soluções)
2 Definições Solução: É uma mistura homogênea composta de dois ou mais componentes que consiste de: Solvente: É o componente da solução que se apresenta em maior quantidade. Frequentemente, mas não necessariamente, ele é a água, o que caracteriza uma solução aquosa. Soluto: é a substância que se dissolve no solvente.
3 Classificação das Soluções Heterogênea: toda mistura que apresenta pelo menos duas fases.
4 Classificação das Soluções Homogênea: toda mistura que apresenta uma única fase.
5 Tipos de soluções Solução saturada: é aquela que contém a máxima quantidade de soluto num dado solvente, a uma dada temperatura. Solução insaturada: ocorre antes de se atingir o ponto de saturação; Solução super saturada: são soluções que contém maior quantidade de soluto do que a existente numa solução saturada. Não são soluções estáveis.
6 Soluções de líquidos em líquidos Quando dois líquidos se dissolvem completamente em todas as proporções dizem-se mísciveis. Ex: Etanol/água Líquidos imisciveis: Ex: Água/azeite. Igual dissolve igual - dois líquidos apolares são miscíveis assim como dois líquidos polares
7 Porém, substâncias diferentes se dissolvem em quantidades diferentes em uma mesma quantidade de solvente na mesma temperatura. Isto depende do Coeficiente de solubilidade? O QUE É O COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE (Cs)?
8 O Cs é a quantidade máxima dissolvida numa determinada temperatura em uma quantidade padrão de solvente. quantidade máxima temperatura Exemplo Cs (0ºC) Cs (100ºC) SAL NaCl SACAROSE 357 g/l 398 g/l 420 g/l 3470 g/l C12H22O11
9 A saturação de uma solução ocorre quando, a uma determinada temperatura e sob agitação contínua, observa-se que em determinado momento o soluto não se dissolve mais. Isto ocorre quando se adiciona aproximadamente 360 g de sal de cozinha (cloreto de sódio) puro em 1 litro de água. O excesso do soluto - nesta mesma temperatura - vai se depositando no fundo do recipiente e a solução é dita saturada com corpo de fundo. Saturada
10 Uma solução com quantidade de soluto inferior ao coeficiente de solubilidade é considerada: Não saturada ou insaturada insaturada saturada Super saturada
11 Quando uma solução saturada com corpo de fundo é aquecida lentamente, o soluto depositado é dissolvido numa temperatura mais elevada. Se deixar em repouso e provocar rápida redução da temperatura o soluto continua dissolvido e temos uma solução supersaturada. Insaturada Saturada Supersaturada
12 Entretanto, basta uma pequena agitação no sistema ou a introdução de um fragmento do soluto para que ocorra a precipitação do excesso do soluto e a solução volta a ser saturada. SOLUÇÃO SUPERSATURADA É INSTÁVEL
13 Concentração Comum (C) [g/l]: indica a relação de massa de soluto em 1 litro de solução; Densidade(d) [g/l]: indica a relação entre a massa de solução (soluto mais solvente) em 1 litro de solução; Molaridade (M)[mol/L]: indica a relação entre o número de mols de soluto em 1 litro de solução. Molrlidade (W)[mol/kg]: indica a relação entre a quantidade de mols de soluto em 1 quilograma de solução. Título em Massa (τ): indica a relação entre a massa de soluto e a massa da solução ( valor entre 0 e 1); Porcentagem em Massa (%): indica o título em massa representado em porcentagem (título x 100%); Fração Molar (x): indica a relação entre a quantidade em mols de soluto e a quantidade de mols da solução (soluto mais solvente)
14 Diluições de Soluções Processo de Diluição: pode ser preparada adicionando-se solvente a uma solução mais concentrada. A adição de mais solvente provoca aumento no volume da solução, mas a quantidade de soluto permanece constante. solvente Soluto Constante
15 80 ml 60 ml 40 ml 20 ml DILUIÇÃO C = m/v 80 ml 60 ml 40 ml 20 ml Massa: m 1 Volume: V 1 Concentração: C 1 Massa: m 1 Volume: V 2 Concentração: C 2
16 C = m/v m= C V A massa de soluto não é alterada na diluição; m INICIAL = M FINAL Pode-se então escrever a seguinte relação: C INICIAL V INICIAL = C FINAL V FINAL
17 A 100 ml de uma solução aquosa de cloreto de sódio de concentração igual a 18g/L acrescentamos 100 mlde água. Sua nova concentração será: Volume final = 200mL 100mL... 18g/L 200mL... C g/l 100mL. 18g/L = 200mL. C C = 9 g/l Por lógica: Ao acrescentar água realizamos uma diluição, onde o volume da solução vai dobrar e sua concentração ficará a metade, logo são inversamente proporcionais. O volume dobra e a concentração ficará a metade, ou seja 9 g/l.
18 PORCENTAGEM EM MASSA POR VOLUME (m/v) Representa a massa em gramas de soluto presente em 100 volumes de solução. - sólidos solúveis em líquidos
19 Quantos gramas de cloreto de sódio 0,9% (m/v), teremos em: 300mL de soro fisiológico?
20 Quantos gramas de cloreto de sódio 0,9% (m/v), teremos em: 300mL de soro fisiológico? 0,9% - 0,9g ml xg ml X = 270/100 = 2,7g
21 PORCENTAGEM EM VOLUME (v/v) Representa o volume de soluto presente em 100 volumes de solução. Misturas de líquidos que formam uma solução líquida. Vodka (40%) cada 100 ml de vodka tem 40 ml de álcool. Uisque (43%), cada 100 ml de uísque tem 43 ml de álcool. Alcool (70%), cada 100 ml de álcool tem 70 ml de álcool.
22 Massa Molar de uma Substância (M): É a massa correspondente a 62, moléculas (1 mol de moléculas) de qualquer substância, sendo numericamente igual à massa molar, embora a unidade seja g/mol.
23 CONCENTRAÇÃO MOLAR OU MOLARIDADE (mol/v) quantidade de mols por volume da solução Unidades: mol/ml; mmol/ml; mol/dm 3 ; mol/l, etc... Ex. Solução (5mols/L) de NaCl - 1 litro dessa solução terá?? Mols NaCl - 1 litro dessa solução terá?? moléculas de NaCl - 10 litros dessa solução terá?? mols de NaCl
24 CONCENTRAÇÃO MOLAR OU MOLARIDADE (mol/v) quantidade de mols por volume da solução Unidades: mol/ml; mmol/ml; mol/dm 3 ; mol/l, etc... Ex. Solução (5mols/L) de NaCl 1 litro dessa solução terá 5 mols NaCl 1 litro dessa solução terá 5 x 6,02 x moléculas de NaCl 10 litros dessa solução terá 50 mols de NaCl
25 Quanto devo pesar de NaHCO3 para obter 6,02 x moléculas desse composto???
26 PM = Peso Molecular (NaHCO3) = 84,01 g/mol g/mol
27 PM = Peso Molecular (NaHCO3) = 84,01 g/mol Devemos pesar 84,01 g para obter 1 mol, ou seja, 6x106 moléculas de NaHCO3
28 58,44g de NaCl 100% puro? sim sim 6,02 x moléculas desse composto 1 mol de NaCl Não (98% pureza) 0,98 mol de NaCl
29 Molaridade Mol/L
30 Molaridade Mol/L MM g/mol
31 Molaridade Mol/L MM g/mol MM
32 Molaridade Mol/L MM g/mol MM
33 Molaridade Mol/L MM g/mol MM MM.
34 Fórmulas A MASSA DE SOLUTO NÃO É ALTERADA NA DILUIÇÃO; N INICIAL = N FINAL M 1 V 1 = M 2 V 2 Concentração Comum Concentração em mol/l Concentração molar (molaridade) Inicial Final Relação C= m1 V M= n1 V C = m1 V M = n1 V CV=C V MV=M V
35 Transformação de Unidades Unidade de massa kg g mg µg x 10 3 x 10 3 x 10 3 Unidade de Volume kl L ml µl m 3 dm 3 cm 3 mm 3 x 10 3 x 10 3 x 10 3
36 Transformação de Unidades Prefixo Símbolo Potência pico p nano n 10-9 micro μ 10-6 mili m 10-3 quilo k 10 3 mega M 10 6 giga G 10 9 tera T 10 12
37 Sais Hidratados Um aluno precisa preparar 100mL de uma solução de bicarbonato de sódio (NaHCO3) com concentração igual a 5%, entretanto ele dispõe apenas de bicarbonato de sódio decahidratado (NaHCO3.10H2O). Portanto, a massa do sal hidratado que deve ser utilizada para preparar essa solução, em gramas, é: MM do NaHCO3.10H2O 286 g/mol MM da H2O 18 g/mol
38 Sais Hidratados 286g de sal 180g água = 106g de NaHCO3 5% = 5g de sal em 100mL de água Então p/ 100mL de água 286g de sal hidratado 106g de NaHCO3 X g de sal hidratado 5g de NaHCO3 X = 13,4g
39 Diluição Seriada Diluição seriada de 1:10 Diluir a primeira parte para chegar ao volume da segunda parte. Retirar a primeira parte e repetir sucessivamente. 1 ml 1 ml 1 ml amostra 9 ml 9 ml 9 ml
40 Medidas de Volume Exatidão e precisão de medidas Exatidão: Valor experimental próximo do esperado. Precisão: Concordância entre várias medidas de uma mesma grandeza.
41 Medidas de Volume Na imagem é possível observar quatro alvos nos quais o centro representa o valor verdadeiro ou de referência. 1: não temos nem exatidão nem precisão, estão dispersos e afastados do valor buscado. - 2: os disparos estão bem mais agrupados, indica que há uma grande precisão, mas como o ponto médio de todos eles se encontra de novo afastado do centro do alvo há uma falta de exatidão, devido à distorção (erro sistemático) existente entre o valor médio e o valor verdadeiro (centro do alvo). - 3: temos boa exatidão, mas escassa precisão (disparos dispersos). - 4: os disparos estão muito agrupados em torno do centro do alvo (sua distribuição de probabilidade é muito estreita), sendo este o caso ideal de boa precisão e boa exatidão.
42 Medidas de Volume Exatidão: Valor experimental próximo do esperado. Frasco volumétrico de 15 ml Ex: Medidas: 5,5 ml; 5,2 ml; 5,0 ml
43 Medidas de Volume Precisão: Concordância entre várias medidas de uma mesma grandeza. Ex: Balança A: 10,0004 g; 9,9997 g; 10,0001 g.
44 Medidas de Volume Para a medida de volumes, há dois tipos de instrumentos. Graduados e Aferidos. - Os aferidos medem um único volume e são em geral, mais precisos. - Os graduados, permitem medir vários volumes.
45 Medidas de Volume - Para medidas aproximadas de volumes de líquidos, usam-se provetas.
46 Medidas de Volume Materiais Volumétricos fazem medidas precisas, usam-se pipetas volumétricas, buretas e balões volumétricos. São calibrados pelos fabricantes na temperatura de 20º Celsius. pipetas bureta balões volumétricos
47 Medidas de Volume Pipeta Volumétrica Permite a medição rigorosa e transferência de volumes de líquidos. É marcado com uma linha horizontal que indica o volume exato de líquido que pode transferir.
48 Medidas de Volume Pipeta Volumétrica As pipetas volumétricas são utilizadas na preparação de soluções com concentração precisa e conhecida. É utilizada na medição de um volume exato e na transferência as solução para outro recipiente Não podem ser aquecidas em hipótese alguma, pois isto alteraria a precisão;
49 Medidas de Volume Balão Volumétrico O Balão volumétrico é fabricado de vidro com uma base plana e colo longo e estreito. Geralmente possui uma marca que indica seu volume exato.
50 Medidas de Volume Balão Volumétrico Recomendações de uso: - No preparo de solutos em pó: pese o soluto e adicione num béquer com metade do volume do solvente e deixe dissolver completamente. Após o solvente ser diluído passe todo material para o balão volumétrico e acrescente o solvente até a marca no colo.
51 Medidas de Volume Bureta É um tubo graduado, extremidade inferior alongada, estreito com uma torneira. Deve ser utilizada em posição vertical, para transferir porções de líquido de volume rigorosamente conhecido e titulação de amostra.
52 Medidas de Volume Bureta Manual - A bureta deve ser colocada num suporte apropriado e deve ficar bem fixa - Para encher a bureta, fechar a torneira e colocar um funil no topo do tubo. - Transferir o titulado do frasco onde está contido, cuidadosamente, até encher a bureta
53 Medidas de Volume Bureta Manual - Verificar se a torneira está a vedada e se não possui bolhas de ar junto da mesma. A presença, durante a titulação pode provocar um erro de leitura no volume de titulante adicionado
54 Medidas de Volume Bureta Automático de Precisão - Opção para substituir as buretas convencionais. - Podem ser utilizadas nos volumes de 5, 10, 20 ou 50 ml. - Possui visualização de curvas em tempo real e indicação do volume gasto no display.
55 Evitando a paralaxe Paralaxe é um fenômeno que ocorre através da observação errada do valor na escala analógica do instrumento, devido ao ângulo de visão. A superfície de um líquido confinado num tubo estreito exibe uma curvatura marcante, ou menisco, que consiste na interface entre o ar e o líquido a ser medido. Para acerto do menisco, seu olho deve estar no nível da superfície do líquido para assim evitar um erro devido à paralaxe
56 Medidas de Volume Leitura de Menisco Certo Errado Errado
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