Aula sobre Soluções Aula 01 (ENEM) Profº.: Wesley de Paula

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Esther Santarém Figueira
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1 Aula sobre Soluções Aula 01 (ENEM) Profº.: Wesley de Paula

2 Propriedades das Soluções Classificação das Misturas: Soluções e Dispersões Classificação das soluções O Processo de Dissolução em soluções Relações Energéticas no Processo de Dissolução Regra da Semelhança Fatores que Afetam a Solubilidade das soluções Concentração das soluções Propriedades Coligativas

Energéticas no Processo de Dissolução Regra da Semelhança Fatores que

Propriedades das Soluções Classificação das Misturas: Soluções e Dispersões Frequentemente as substâncias químicas (elementos e compostos) encontram-se misturadas umas às outras.

3 Propriedades das Soluções Classificação das Misturas: Soluções e Dispersões Frequentemente as substâncias químicas (elementos e compostos) encontram-se misturadas umas às outras.o sangue, a água do mar, o solo e o próprio ar são exemplos de misturas. As misturas podem ser heterogêneas ou homogêneas. Misturas heterogêneas: são constituídas de duas ou mais fases. As misturas heterogêneas são também chamadas de DISPERSÕES.

o sangue, a água do mar, o solo e o próprio ar são exemplos de misturas.

4 Propriedades das Soluções As dispersões podem ser classificadas, quanto ao tamanho das partículas do disperso, em dispersões grosseiras (diâmetro das partículas superior a 1000 Å) e dispersões coloidais (diâmetro de partículas entre 10 e 1000 Å).

em dispersões grosseiras (diâmetro das partículas superior a

5 Propriedades das Soluções Efeito Tyndall É uma solução Dispersões coloidais

6 Propriedades das Soluções Misturas homogêneas: são misturas que apresentam uma única fase, são também chamadas de SOLUÇÕES. As soluções são formadas por um constituinte, geralmente em maior quantidade de matéria chamada de SOLVENTE e um ou mais constituintes em menor quantidade chamados de SOLUTOS.

As soluções são formadas por um constituinte, geralmente em maior

7 Propriedades das Soluções Classificação das soluções Classificação quanto às fases de agregação; Classificação quanto à condução da corrente elétrica; Classificação quanto à concentração do soluto na solução. Classificação quanto às fases de agregação: As soluções podem ser sólidas, líquidas ou gasosas. Exemplos: Soluções sólidas: latão, bronze, ouro, aço; Soluções líquidas: água do mar, gasolina, soro fisiológico; Soluções gasosas: ar, gás de cozinha;

Classificação quanto às fases de agregação: As soluções podem ser sólidas, líquidas ou gasosas.

8 Propriedades das Soluções TIPOS DE SOLUÇÕES: Solução sólida Solução líquida Solução gasosa Liga metálica Vinagre Propano (C 3 H 8 ) e Butano (C 4 H 10 )

9 Propriedades das Soluções Classificação quanto à condução da corrente elétrica: As soluções podem ser classificadas em não eletrolíticas e eletrolíticas. Soluções não eletrolíticas ou moleculares: Exemplos: solução de sacarose em água, solução de etanol em água. Soluções eletrolíticas ou iônicas: Exemplos:cloreto de sódio em água, solução de hidróxido de sódio e sulfato de sódio.

Soluções não eletrolíticas ou moleculares: Exemplos: solução de sacarose em água, solução de

10 Propriedades das Soluções Classificação quanto à concentração do soluto na solução: As soluções podem ser classificadas em diluídas e concentradas. Soluções diluídas: uma solução é considerada diluída quando a concentração do soluto é considerada pequena. Admite-se, geralmente, que soluções de concentração até 0,1 mol/l são diluídas. Soluções concentradas: são soluções onde a concentração do soluto é considerada elevada, geralmente, superior a 0,1 mol/l.

Soluções diluídas: uma solução é considerada diluída quando a concentração do soluto é considerada pequena.

11 Propriedades das Soluções O Processo de Dissolução em soluções Relações Energéticas no Processo de Dissolução; Variação da entalpia ( H) na dissolução As forças Intermoleculares Regra da Semelhança; Polar dissolve polar Apolar dissolve apolar Fatores que Afetam a Solubilidade das soluções; Temperatura Concentração Pressão

As forças Intermoleculares Regra da Semelhança; Polar dissolve polar Apolar

12 Propriedades das Soluções Variação da entalpia ( H) na dissolução Há três fases de energia na formação de uma solução: a separação das moléculas do soluto ( H 1 ) sempre endotérmica; a separação das moléculas do solvente ( H 2 ) sempre endotérmica; a formação das interações soluto-solvente ( H 3 ) sempre exotérmica. Definimos a variação de entalpia no processo de dissolução como: H dissol = H 1 + H 2 + H 3 O H dissol pode tanto ser positivo como negativo, dependendo das forças intermoleculares envolvidas.

a formação das interações soluto-solvente ( H 3 ) sempre exotérmica.

Propriedades das Soluções As forças Intermoleculares Considere o NaCl (soluto) dissolvendo-se em água (solvente): As ligações de hidrogênio da água têm de ser quebradas, O NaCl se dissocia em Na + e

13 Propriedades das Soluções As forças Intermoleculares Considere o NaCl (soluto) dissolvendo-se em água (solvente): As ligações de hidrogênio da água têm de ser quebradas, O NaCl se dissocia em Na + e Cl -, Formam-se forças íon-dipolo: Dizemos que os íons são solvatados pela água. Se água é o solvente, dizemos que os íons são hidratados. A solvatação é mais intensa em íons de menor raio e maior carga.

e Cl -, Formam-se forças íon-dipolo: Dizemos que os íons são solvatados pela água.

14 SOLUBILIDADE DE COMPOSTOS IÔNICOS EM ÁGUA 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, conseguindo assim anular suas cargas e desprendê-las do resto do sólido. Uma vez separado do sólido, os íons são rodeados por moléculas de água, evitando que eles regressem ao sólido (ex. NaCl).

conseguindo assim anular suas cargas e desprendê-las do resto do sólido.

15 O lado da molécula da água que contém os átomos de hidrogênio (+) atrairá os íons Cl -, e os íons Na + serão atraídos pelo lado do átomo de oxigênio (-) da água. Esta é a maneira como as substâncias sólidas iônicas se dissolvem na água, e este processo é chamado de hidratação. Quando o solvente é outro que não a água, o processo é denominado de solvatação.

Esta é a maneira como as substâncias sólidas iônicas se dissolvem na água, e este

16 Regra da Semelhança Polar dissolve polar Apolar dissolve apolar Se o H dissol é demasiadamente endotérmico, não haverá a formação de uma solução.

17 Exemplos: NaCl em gasolina: as forças íon-dipolo são fracas, uma vez que a gasolina é apolar. Conseqüentemente, as forças íon-dipolo não são compensadas pela separação de íons. Água em octano: a água tem ligações de hidrogênio fortes. Não há forças atrativas entre a água e o octano para compensar as ligações de hidrogênio.

Conseqüentemente, as forças íon-dipolo não são compensadas pela separação de

18 Concentração Solução insaturada contém menos soluto do que o limite de solubilidade. Solução saturada contém soluto na quantidade limite de solubilidade. Solução saturada com corpo de fundo contém mais soluto que o limite de solubilidade, ocasionando a formação de um corpo de fundo (precipitado). Solução supersaturada contém mais soluto que o limite de solubilidade, porém o sistema mantém-se cineticamente homogêneo em condições especiais.

Solução saturada com corpo de fundo contém mais soluto que o limite de solubilidade, ocasionando a formação de

19 Propriedades das Soluções Fatores que Afetam a Solubilidade das soluções Temperatura

20 Curvas de solubilidade Analisando um gráfico de solubilidade podemos destacar três regiões coeficiente de solubilidade ( solução supersaturada ) X Y ( solução saturada ) Z ( solução insaturada ) temperatura ( C)

coeficiente de solubilidade ( solução supersaturada

21 A temperatura e a pressão têm influência na solubilidade de um sólido e de um gás em um líquido Quando a solubilidade aumenta com o aumento da temperatura, teremos uma solubilidade ENDOTÉRMICA SOLUBILIDADE ENDOTÉRMICA coeficiente de solubilidade NH NO 4 3 NaNO 3 3 KNO NaCl K CrO temperatura ( C)

22 Quando a solubilidade diminui com o aumento da temperatura, teremos uma solubilidade EXOTÉRMICA SOLUBILIDADE EXOTÉRMICA coeficiente de solubilidade Na SO 2 4 Ce ( 2 SO ) temperatura ( C)

23 Algumas solubilidades têm irregularidades, apresentando pontos de inflexão

24 O fenômeno da saturação de uma solução Coeficiente de solubilidade (ou grau de solubilidade) : é a quantidade necessária de uma substância (em geral, em gramas) para saturar uma quantidade padrão (em geral, 100 g, 1000 g ou 1 L) de solvente, em determinadas condições de temperatura e pressão. Cs = 380g de NaCl 1000g de água, a 15 C

25 Quando na solução temos uma quantidade de soluto MENOR que o máximo permitido pelo coeficiente de solubilidade a solução será classificada como solução INSATURADA 350g de NaCl Cs = 380g de NaCl, a 15 C 1000g de água 1000g de água a 15 C

26 Quando na solução temos uma quantidade de soluto IGUAL ao máximo permitido pelo coeficiente de solubilidade a solução será classificada como solução SATURADA 380g de NaCl Cs = 380g de NaCl, a 15 C 1000g de água 1000g de água a 15 C

27 Cs = 380g de NaCl 1000g de água, a 15 C 380g de NaCl 400g de NaCl 20g 1000g de água a 15 C SATURADA SEM CORPO DE FUNDO 1000g de água a 15 C SATURADA COM CORPO DE FUNDO

28 Cs = 380g de NaCl 1000g de água, a 15 C 400g de NaCl RESFRIAMENTO AQUECIMENTO LENTO 20g TODO SOLUTO CONTINUA DISSOLVIDO 1000g de água 40 C 15 C SOLUÇÃO SUPERSATURADA

29 Esquema para obter uma solução supersaturada para o KNO 3 :

32 Pressão A solubilidade de um gás em um líquido é uma função da pressão do gás.

33 EXEMPLO 1:

34 EXEMPLO 2:

35 EXEMPLO 3:

36 EXEMPLO 4:

37 EXEMPLO 5:

38 EXEMPLO 6: Admita que a solubilidade de um sal aumenta linearmente com a temperatura a 40ºC; 70,0g desse sal originam 420,0g de uma solução aquosa saturada. Elevando-se a temperatura dessa solução a 80ºC, a saturação da solução é mantida adicionando-se a 70,0g do sal. Quantos gramas desse sal são dissolvidos em 50g de água a 60ºC?

39 Propriedades das Soluções Concentração das soluções: 1) Concentração Comum ou em g/l (C); 2) Concentração em Quantidade de Matéria ou mol/l; 3) Título ou Porcentagem em Massa; 4) Concentração em Partes por Milhão (ppm); 5) Relações Entre Concentrações; 6) Diluição de Soluções; 7) Mistura de Soluções de Mesmo Soluto (sem reação); - Concentrações dos íons em solução. 8) Mistura de Soluções com Solutos diferentes (com reação); 9) Titulação.

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