2ª SÉRIE roteiro 1 SOLUÇÕES

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1 2ª SÉRIE roteiro 1 SOLUÇÕES 1.1) Os íons Íons são elementos químicos que possuem carga elétrica resultante, positiva ou negativa. O íon positivo é denominado cátion (Na +1, Ca +2...). O íon negativo é denominado ânion (Cl -, SO ). 1.2) As cargas elétricas dos íons 1.2.A) As cargas elétricas dos cátions Os cátions terão suas cargas elétricas determinadas pela tabela periódica. Elemento pertencente à coluna 1A da tabela periódica forma íon com carga = +1. Li Li +1 / Na Na +1 / K K +1 Elemento pertencente à coluna 2A da tabela periódica forma íon com carga = +2. Mg Mg +2 / Ca Ca Elemento pertencente à coluna 3A da tabela periódica forma íon com carga = +3. B B +3 / Al Al B) As cargas elétricas dos ânions Os ânions deverão ser assimilados conforme o quadro a seguir: F -1 (fluoreto) BO 3 3 (borato) ClO - (hipoclorito) Cl -1 (cloreto) Br -1 (brometo) I - (iodeto) CN -1 (cianeto) S -2 (sulfeto) 2 CO 3 (carbonato) NO 3 (nitrato) HCO 3 (hidrogenocarbonato) 3 PO 4 (fosfato) 2 SO 4 (sulfato) Química Professor Josisvaldo Rocha 1

2 1.3) Substâncias iônicas e moleculares SUBSTÂNCIA substância iônica : possui metal e ametal em sua fórmula: substância molecular: possui apenas ametais em sua fórmula: NaCl, CaSO 4, NH 4 Cl, HBr... NH 3, C 2 H 5 OH, H 2 SO 4... As substâncias iônicas dissociam-se em íons quando dissolvidas em água. São eletrólitos. A maioria das substâncias moleculares não se dissociam em íons quando dissolvidas em água. Os ácidos dissociam-se em íons quando dissolvidos em água. São eletrólitos. (lembre-se que as fórmulas dos ácidos inorgânicos iniciam-se com H, exceto H 2 O e H 2 O 2 ). 1.4) Exemplos de dissoluções em água A) NaCl B) CaBr 2 C) Al 2 (SO 4 ) 4 D) Ni(OH) 3 E) Ca 3 (PO 4 ) 3 F) MgSO 4 G) NH 4 Cl H) FeCO 3 Química Professor Josisvaldo Rocha 2

3 I) HCl J) H 2 SO 4 K) H 3 PO 4 L) CH 3 COOH M) C 2 H 5 OH N) C 3 H 6 O O) H 2 O 2 P) CO 2 1.5) Definição de solução Solução é o nome dado a uma mistura homogênea, aquela que possui apenas uma fase. A solução é formada por solvente (substância que dissolve) e por soluto (substância que é dissolvida). 1.6) Classificação das soluções A) Estado físico As soluções são classificadas quanto ao (à) B)Tipo de partículas dispersas C) Quantidade de soluto D) Saturação Química Professor Josisvaldo Rocha 3

4 1.6.A) Estado físico: - Solução sólida: Ex.: Aço (Fe + C). - Solução líquido: Ex.: Soro fisiológico (H 2 O + NaCl). - Solução gasosa: Ex.: ar atmosférico (N 2 + O 2 +outros gases). 1.6.B) Tipo de partículas dispersas: As partículas dispersas nas soluções podem ser íons (cátions e ânions) ou moléculas neutras. Solução iônicas É aquela que contém ións (cátions e ânions). Possui dissolvida em água uma substância iônica ou um ácido. + NaCl (s) +H 2 O (l) Na aq + Cl aq Solução molecular É aquela que não contém íons, possuindo apenas moléculas neutras. Possui dissolvida uma substância molecular (que não seja ácido) dissolvida em água. H 2 O 2(l) + H 2 O (l) H 2 O 2(aq) HBr (l) + H 2 O (l) H + aq + Br aq As soluções iônicas conduzem corrente elétrica (por causa dos íons dispersos). São chamadas soluções eletroliticas As soluções moleculares não conduzem corrente elétrica. São chamadas soluções não-eletroliticas 1.6.C) Quantidade de soluto: Solução diluida: aquela que possui pouco soluto em relação ao solvente. Ex.: 1grama de açúcar em 1litro de água. Solução concentrada: muito soluto em relação ao solvente. Ex.: 100 gramas de açúcar em 1litro de água. Química Professor Josisvaldo Rocha 4

5 1.6.D) Saturação: Sabe-se que 20 gramas de cloreto de sódio é a quantidade máxima dessa substância que pode ser dissolvida em 100 ml de água destilada. A quantidade máxima de uma substância que pode ser dissolvida em certo volume de água é denominada solubilidade. Desse modo temos: Solução insaturada: é aquela que possui uma quantidade de soluto inferior ao máximo que o solvente pode dissolver. Solução saturada: é aquela que possui a quantidade máxima de soluto, ou seja, a maior quantidade de soluto que o solvente pode dissolver. 1.7) Gráficos de solubilidade: Os gráficos de solubilidade mostram como a solubilidade de um material varia com a mudança de temperatura de solvente. A seguir temos o gráfico de solubilidade do nitrato de potássio (KNO 3 ). 1.8) Relação entre mol e a massa: 1 mol equivale à massa da fórmula, calculada pela tabela periódica. a) A massa de 1 mol de Al 2 O 3 será: b) A massa de 1 mol de H 2 SO 4 será: c) A massa de 2 mols de NH 3 será: d) 561g de CaO possui quantos mols dessa substância? e) Quantos mols de K 2 S existem em 110g dessa substâncias? f) Quantos mols de CaBr 2 existem em 400g dessa substância? Química Professor Josisvaldo Rocha 5

6 1.9) Concentração das soluções: É a relação entre a quantidade de soluto e a quantidade de solução. Concentração em gramas por litro ou concentração comum (C): indica a massa de soluto, em gramas, presente em cada 1 litro de solução. Concentração percentagem massa por volume (%m/v): indica a massa de soluto, em gramas, presente em cada 100 ml de solução. Concentração em quantidade de matéria ou concentração em mol por litro (mol/l): indica a quantidade de mols de uma substância presente em cada 1 litro de solução. Concentração porcentagem em massa (%m/m): indica a massa de soluto, em gramas, presente em cada 100g de solução. Concentração porcentagem em volume (%v/v): Indica o volume do soluto, em ml, presente em cada 100mL de solução (muito utilizada para expressar o teor de álcool em bebidas alcoólicas e no álcool comercial, neste caso sendo relatada como o GL (Gay-Lussac) ou %vol.). 1.10) Diluição de uma solução: Diluir uma solução significa adicionar solvente puro à ela, provocando diminuição em sua concentração. A adição de solvente não altera a quantidade de soluto presente na solução, ou seja, a quantidade de soluto antes da diluição é igual à quantidade de soluto após a diluição. Quantidade de soluto antes da diluição. Quantidade de soluto após a diluição. C i V i C f V f Sendo que: C i = concentração inicial; V i = volume inicial; C f = concentração final e V f = volume final. 1.11) Mistura de soluções: Ao misturar as soluções que possuem o mesmo tipo de substância dissolvida (mesmo soluto), a quantidade final de soluto é a soma das quantidades de solutos presentes em cada solução que compõe a mistura. Misturando duas soluções aquosas de NaOH, por exemplo, solução 1 e solução 2, teremos: Quantidade de soluto em 1 + Quantidade de soluto em 2 = Quantidade de soluto final C 1 V 1 + C 2 V 2 C f V f Química Professor Josisvaldo Rocha 6

7 Sendo que: C 1 = concentração solução 1. V 1 = volume solução 1. C 2 = concentração solução 2. V 2 = volume solução 2. C f = concentração final. V f = volume final. Química Professor Josisvaldo Rocha 7