Soluções Químicas

são misturas homogêneas de duas ou mais substâncias, onde o solvente aparece em maior quantidade e o soluto em menor quantidade. O estado de agregação do solvente é que determina o estado de agregação da solução.

Soluções Sólidas: os componentes desse tipo de solução encontram-se no estado sólido, p.ex: ligas metálicas; Soluções Líquidas: pelo menos um dos componentes deve estar no estado líquido, p. ex: O 2 dissolvido em água; Soluções Gasosas: os componentes desse tipo de solução encontram-se no estado gasoso, p. ex: ar atmosférico; Obs: para gases, a solubilidade diminui com o aumento de temperatura. A solubilidade de sólidos, geralmente, aumenta com o aumento de temperatura.

Solução gás-líquido -a solubilidade dos gases depende de três fatores: pressão, temperatura e reatividade; -a influência da Pressão: pressão sobre o gás ocorre uma maior quantidade de moléculas dissolvidas no líquido; Lei de Henry: a solubilidade de um gás em um líquido α à P do gás no líquido.

-Influência da Temperatura: a solubilidade de um gás em um líquido é inversamente proporcional à temperatura; -Influência da Reatividade: para um mesmo solvente, T e P, gases diferentes apresentam solubilidades diferentes.

Soluções líquido-líquido -soluções de líquidos dissolvidos em líquidos, p. ex: álcool etílico e água; Soluções sólido-líquido -geralmente a água é o solvente mais utilizado, p. ex: soro fisiológico (solução de NaCl).

Classificação das Soluções Quanto ao estado físico: - sólidas - líquidas - gasosas Quanto à condutividade elétrica: - Eletrolíticas ou iônicas - Não-eletrolíticas ou moleculares Quanto à proporção soluto/ solvente: - Diluída < 0,1 mol L -1 - Concentrada > 0,1 mol L -1

Solubilidade e Coeficientes de Solubilidade no preparo de uma solução, ou seja, a dissolução de um soluto em um dado solvente, as moléculas ou íons do soluto separamse permanecendo dispersos no solvente; podemos ter aí então o aparecimento de soluções com diferentes comportamentos: Solução Saturada Solução Supersaturada Solução Insaturada

Solução saturada: é aquela que não consegue mais dissolver soluto, dada uma temperatura fixa, ou seja, atingiu o coeficiente de solubilidade; Solução insaturada: é aquela que contém uma quantidade de soluto inferior ao seu coeficiente de solubilidade na temperatura que se encontra a solução; Solução supersaturada: é aquela que ultrapassou o coeficiente de solubilidade; Coeficientes de solubilidade: diagramas ou gráficos que indicam a variação da quantidade de soluto dissolvido no solvente em função da temperatura.

Coeficiente de Solubilidade é o limite máximo de substância (gramas), que um soluto se dissolve em 100 gramas de água como solvente. Cada substância possui um coeficiente conforme a temperatura em que a solução se encontra;

duas substâncias poderão ter a mesma solubilidade, em uma dada temperatura, porém nunca terão a mesma curva de solubilidade.

Coeficiente de Solubilidade (endotérmica) a dissolução endotérmica ocorre com absorção de energia sendo favorecida pelo aumento da temperatura; p. ex: KNO 3

Coeficiente de Solubilidade (exotérmica) a dissolução exotérmica ocorre com liberação de energia, portanto, sendo inibida pelo fornecimento da temperatura; p. ex: Ca(OH) 2.

Figura 3: Variação do coeficiente de solubilidade para duas diferentes soluções.

CONCENTRAÇÃO DAS SOLUÇÕES

concentração é a denominação dada a qualquer solução entre a quantidade de soluto e solvente, ou entre a quantidade de soluto e solução; Aspectos Quantitativos das Soluções em laboratório as soluções normalmente são preparadas dissolvendo-se uma determinada massa de soluto em certa quantidade de solvente;

Concentração Comum (C) -é a relação entre a massa do soluto e o volume da solução; m C = 1 V C = concentração (g L -1 ); m 1 = massa do soluto (g); V = Volume de solução (L ou ml)

Densidade da Solução (d) -é a relação entre a massa da solução e o seu volume; d = m V d: densidade da solução (g ml -1 ); m: massa da solução (g); V: volume da solução (ml, L)

Título (τ), Porcentagem em Massa (ppm/ ppb) -relaciona as massas de soluto pela massa da solução; τ = m 1 m m1 + 1 = m 2 m sendo: τ = título (adimensional) m 1 = massa do soluto m 2 = massa do solvente m = massa da solução ( m 1 + m 2 ) % em peso = τ * 100

-relação entre massa do soluto e a massa da solução; -observe que, em 100g de solução, temos 20g de soluto, ou que, para cada 1g de solução, temos 0,2g de soluto. Portanto, a relação entre a massa do soluto e a massa da solução é igual a 0,2;

Título em Volume e Porcentagem em Volume -relaciona o volume do soluto pelo volume da solução; τ = V 1 V τ = volumedosoluto volumedasolução % em volume = τ v * 100

Concentração em ppm -quando temos soluções extremamente diluídas onde a massa do solvente é praticamente a massa da solução; 1 parte de soluto 1 ppm = 106 partes de solução -concentração em ppm expressa em volume; -concentração em ppm expressa em massa; -concentração em ppm expressa em massa por volume;

Concentração em Quantidade de Matéria -relaciona a quantidade de matéria (número de mol) do soluto com o volume da solução (L); n M = 1 V m n 1 1 = MM M = Concentração em mol L -1 ; n 1 = quantidade de matéria do soluto (mol); V = volume de solução (L); m 1 = massa de soluto (g); MM = massa molar do soluto (g mol -1 )

Fração Molar -a fração em quantidade de matéria do soluto (x 1 ) em uma solução é a relação entre a quantidade de matéria do soluto (n 1 ) e a quantidade de matéria da solução (n); x 1 = n 1 n + 1 n 2 x 2 = n 1 n + 2 n 2 n 1 = quantidade de matéria do soluto; n 2 = quantidade de matéria do solvente; n = quantidade de matéria da solução ( n 1 + n 2 ). -a soma das frações molares em quantidade de matéria do soluto e do solvente é sempre igual a um

Diluição de Soluções -uma solução pode ser preparada adicionando-se solvente a uma solução inicialmente mais concentrada; quantidade inicial de soluto = quantidade final de soluto inicial final relação Concentração (gl -1 ) Concentração (moll -1 ) Título CV=C V MV=M V τ m= τ m

Misturas de Soluções -mistura de soluções sem reação química -mesmo soluto e solvente m 1 = C V m 1 = C V m 1 + m 1 = CV CV= C V + C V n 1 = M V ` n 1 = M V ` n 1 + n 1 = MV MV= M V + M V

-mesmo solvente com solutos diferentes -teremos aí uma simples diluição dos dois solutos, pois suas quantidades permanecem constantes, porém dispersas num volume maior e com concentrações finais dos dois solutos menores que as iniciais; -vamos determinar qual a concentração molar para solução final; M NaCl = 0,05 mol L -1 M C12H22O11 = 0,1 mol L -1

Misturas de Soluções com Reação Química -teremos aí uma mistura de soluções formadas por um mesmo solvente, porém, com solutos diferentes resultando em uma reação química; técnica utilizada: Titulação -titulação é uma prática realizada em química analítica para determinar a concentração de uma solução a partir da reação química com uma outra solução de concentração exatamente conhecida.