Prof.: HÚDSON SILVA. Soluções. Frente 2 Módulo 5. Coeficiente de Solubilidade.

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1 Prof.: HÚDSON SILVA Frente 2 Módulo 5 Soluções. Coeficiente de Solubilidade.

2 # SOLUÇÕES É uma mistura homogênea de duas ou mais substâncias. Exemplos: Água + Açúcar, Gasolina + Álcool, CLASSIFICAÇÃO DOS COMPONENTES DE UMA SOLUÇÃO Solutos. Solventes.

3 SOLUTO É a parte que é dissolvida. SOLVENTE É a parte que é dissolve. Exemplo: Água Mineral. SAIS SOLUTO ÁGUA SOLVENTE

4 CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES Quanto ao Estado Físico. Solução Sólida. Solução Líquida. Solução Gasosa. Quanto à Natureza das Partículas Dispersas. Solução Iônica. Solução Molecular. Quanto a Proporção entre Soluto e Solvente. Solução Diluída. Solução Concentrada.

5 QUANTO AO ESTADO FÍSICO SOLUÇÃO SÓLIDA Todos os componentes são sólidos. Exemplos: Ag), Bronze (Cu e Sn), Latão (Cu e Zn), Anel de Ouro (Au, Cu e Barras de Bronze

6 SOLUÇÃO LÍQUIDA A substância de maior quantidade está no estado líquido. Exemplos: Gasolina (gasolina e álcool), Soro Fisiológico (água e sal), Água do Aquário (água e gás oxigênio dissolvido), Gasolina

7 SOLUÇÃO GASOSA Todos os componentes são gasosos. Exemplos: Ar Atmosférico ( 78% de gás nitrogênio - N 2, 21% de gás oxigênio - O 2 e 1% outros gases). Ar Atmosférico

8 QUANTO À NATUREZA DAS PARTÍCUAS DISPERSAS SOLUÇÃO IÔNICA É a solução que apresenta íons dissolvidos, chamada de solução eletrolítica, pois conduzem corrente elétrica. Exemplos: ) e Água, Cloreto de Sódio ( NaCl ) e Água, Nitrato de potássio ( KNO 3 Reação de Ionização: NaCl (s) + H 2 O (l) Na + (aq) + Cl - (aq) SOLUÇÃO IÔNICA

9 SOLUÇÃO MOLECULAR É aquela formada por moléculas dissolvidas. São também chamadas de não eletrolíticas, pois não conduzem corrente elétrica. Exemplos: Glicose ( C 6 H 12 O 6 ) e Água, Sacarose ( C 12 H 22 O 11 ) e Água, Reação: C 6 H 12 O 6(s) + H 2 O (l) C 6 H 12 O 6 (aq) SOLUÇÃO MOLECULAR

10 OBSERVAÇÃO: QUANTO À PROPORÇÃO DE SOLUTO E SOLVENTE Depende da quantidade de soluto ou solvente colocado na solução e está relacionada com o Coeficiente de solubilidade (Cs). # COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE (Cs) É a quantidade necessária do soluto para formar com o solvente uma solução saturada em determinadas condições de temperatura e pressão. Representação: Cs substância = x g de soluto / y g de solvente

11 OBSERVAÇÃO: Podendo o soluto e o solvente serem usados em Unidades de medidas diferentes. Exemplo 1: Cs NaCl = 36g de NaCl / 100g Em 100 g de água é dissolvido 36 g de NaCl (Cloreto de Sódio). Exemplo 2: Cs AgCl = 0,00035g de AgCl / 100mL Prata). Em 100mL (100g) de água é dissolvido 0,00035g de AgCl (Cloreto de

12 CLASSIFICAÇÃO Solução Saturada. Solução Insaturada. Solução Supersaturada. # SOLUÇÃO SATURADA É a solução que apresenta a quantidade máxima de soluto dissolvida em uma dada quantidade de solvente nas determinadas condições de temperatura e pressão. Exemplo: Cs NaCl = 36g de NaCl / 100g

13 Dado: Cs NaCl = 36g de NaCl / 100g Qual a quantidade de cloreto de sódio (NaCl), em gramas, deve ser colocada para que a solução fique saturada, sabendo que o aluno que estava no laboratório colocou em um erlenmeyer, 50 ml de água?? g NaCl 50 ml H 2 O

14 ? g NaCl 50mL H 2 O 36 g NaCl 100 g H 2 O 50 g H 2 O 10 = 1800 = 180 / 10 = 18g de NaCl Logo: Cs NaCl = 18g de NaCl / 50g Saturada

15 Dado: Cs NaCl = 36g de NaCl / 100g No laboratório de química foi feito uma dissolução de cloreto de sódio (NaCl). Foram colocados 200g de cloreto de sódio no erlenmeyer e o professor perguntou qual a quantidade de água, em mililitros (ml), deve ser colocada para que a solução se torne saturada? 200g NaCl? ml H 2 O

16 200g NaCl? ml H 2 O 36 g NaCl 100 g H 2 O 200 g NaCl 36 = = / 36 = ~ 555,56 g de H 2 O Logo: Cs NaCl = 200g NaCl / 555,56mL H 2 O Saturada = ~ 555,56mL de H 2 O

17 # SOLUÇÃO INSATURADA São aquelas em que a quantidade de soluto dissolvido ainda não atingiu o coeficiente de solubilidade (Cs). Isso significa que se quisermos dissolver mais soluto, isso será possível. Logo: Exemplo: Cs NaCl = 36g de NaCl / 100g 35g NaCl 100mL H 2 O

18 35g NaCl 100mL H 2 O Cs NaCl = 35g de NaCl / 100g Insaturada

19 OBSERVAÇÃO: As soluções Insaturadas podem ser classificadas em Diluída e Concentrada. DILUÍDA É aquela que possui uma pequena quantidade de soluto em relação à quantidade de solvente. CONCENTRADA É aquela que possui grande quantidade de soluto em relação à de solvente. Dado: Cs NaCl = 36g de NaCl / 100g saturada

20 Dado: Cs NaCl = 36g de NaCl / 100g saturada Exemplo: Cs NaCl = 30g de NaCl / 100g Insaturada - Concentrada Cs NaCl = 12g de NaCl / 100g Insaturada - Diluída

21 # SOLUÇÃO SUPERSATURADA Possuem mais soluto dissolvido do que seria possível em condições normais. OBSERVAÇÃO: Em geral pode-se obter soluções supersaturadas aquecendo uma solução saturada que tenha parte do soluto não dissolvido. O aquecimento deve ser realizado até que todo o soluto presente se dissolva. Um resfriamento lento, com a solução em repouso, até a temperatura inicial, pode permitir a obtenção da solução supersaturada, desde que o soluto não tenha cristalizado. Exemplo: O mel, o melado de cana de açúcar, xaropes,...

22 Exemplo: Cs NaCl = 36g de NaCl / 100g saturada Logo: 40g NaCl 100mL H 2 O

23 40g NaCl 100mL H 2 O Cs NaCl = 40g de NaCl / 100g Supersaturada OBSERVAÇÃO: Dissolveu mais soluto do que o permitido.

24 Cs NaCl = 40g de NaCl / 100g Supersaturada OBSERVAÇÃO: No entanto, esse tipo de solução é muito instável. Agitando-a ou adicionando a ela um pequeno cristal de NaCl, ocorrerá a precipitação dos de Xg de sal.

25 Cs NaCl = 40g de NaCl / 100g Supersaturada 4 g de NaCl Corpo de Chão (Precipitado) Cs NaCl = 36g de NaCl / 100g saturada OBSERVAÇÃO: A Solução Supersaturada Corpo de Chão. é transformada em Solução Saturada de

26 EXERCÍCIOS

27 Questão 01 (ENEM) - Devido ao seu alto teor de sais, a água do mar é imprópria para o consumo humano e para a maioria dos usos da água doce. No entanto, para a indústria, a água do mar é de grande interesse, uma vez que os sais presentes podem servir de matérias primas importantes para diversos processos. Nesse contexto, devido a sua simplicidade e ao seu baixo potencial de impacto ambiental, o método da precipitação fracionada tem sido utilizado para a obtenção dos sais presentes na água do mar. Tabela 1: Solubilidade em água de alguns compostos presentes na água do mar a 25ºC.

28 Questão 01

29 Questão 01 Suponha que uma indústria objetiva separar determinados sais de uma amostra de água do mar a 25ºC, por meio da precipitação fracionada. Se essa amostra contiver somente os sais destacados na tabela, a seguinte ordem de precipitação será verificada: A) Carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio, cloreto de magnésio e, por último, brometo de sódio. B) Brometo de sódio, cloreto de magnésio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio, sulfato de cálcio e, por último, carbonato de cálcio. C) Cloreto de magnésio, sulfato de magnésio e cloreto de sódio, sulfato de cálcio, carbonato de cálcio e, por último, brometo de sódio. D) Brometo de sódio, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio e, por último, cloreto de magnésio. E) Cloreto de sódio, sulfato de magnésio, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de magnésio e, por último, brometo de sódio.

30 Questão 02 Em 120g de solução aquosa saturada de um sal existem 40g de soluto dissolvidos. Calcule a solubilidade do referido sal, exprimindo-a em gramas de soluto por 100 gramas de água na temperatura da experiência. Dados: m solução = 120 g m Soluto = 40 g m Solvente = 80 g H 2 O Cs Sal = 40 g Sal / 80 g H 2 O Cs Sal =? g Sal / 100 g H 2 O m Solvente = 100 g H 2 O

31 Questão 02 Dados: m solução = 120 g m Soluto = 40 g m Solvente = 80 g H 2 O Cs Sal = 40 g Sal / 80 g H 2 O Cs Sal =? g Sal / 100 g H 2 O m Solvente = 100 g H 2 O 40 g Sal 80 g H 2 O 100 g H 2 O 8 = 400 = 400 / 8 = 50g de Sal Logo: Cs Sal = 50g Sal / 100g H 2 O Saturada

32 Questão 03 (ENEM) - Tem-se 540g de uma solução aquosa de sacarose (C 12 H 22 O 11 ), saturada, sem corpo de fundo, a 50 C. Qual a massa de cristais que se separam da solução, quando ela é resfriada até 30 C? Dados: Coeficiente de solubilidade (Cs) da sacarose em água. Cs a 30 C = 220g / 100g de água. Cs a 50 C = 260g / 100g de água. A) 20g. B) 30g. C) 40g. D) 50g. E) 60g. Dados: m solução = 540 g 50ºC m soluto =? g C 12 H 22 O 11

33 Questão 03 Dados: m solução = 540 g 50ºC m soluto =? g C 12 H 22 O 11 Cs a 50 C = 260g / 100g de água. 360g Solução 360 g Solução 100 g H 2 O 540 g Solução 36 = 5400 = 5400 / 36 = 150g de H 2 O

34 Questão 03 m solvente = 150 g H 2 O 50ºC m soluto =? g C 12 H 22 O 11 Cs a 30 C = 220g / 100g de água. 320g Solução 320 g Solução 100 g H 2 O 150 g H 2 O 10 = 4800 = 4800 / 10 = 480g de Solução 540 g - 480g = 60 g soluto

35 Questão 03 (ENEM) - Tem-se 540g de uma solução aquosa de sacarose (C 12 H 22 O 11 ), saturada, sem corpo de fundo, a 50 C. Qual a massa de cristais que se separam da solução, quando ela é resfriada até 30 C? Dados: Coeficiente de solubilidade (Cs) da sacarose em água. Cs a 30 C = 220g / 100g de água. Cs a 50 C = 260g / 100g de água. A) 20g. B) 30g. C) 40g. D) 50g. E) 60g. 540 g - 480g = 60 g Soluto