Apostila de Química 21 Soluções 1.0 Definições Suspensões: Partículas muito grandes (maiores que 1000 nm). Opacas. Sedimentam-se rapidamente. Separáveis por filtro. Colóides: Partículas grandes (entre 10 e 1000 nm). Refletem a luz Efeito Tyndall. Não se sedimentam. Separáveis só por membrana semipermeável. Movimento browniano Quando este é iluminado, observam-se vários pontos luminosos movimentando-se, rapidamente, em ziguezague. Soluções: Partículas pequenas (menores que 10 nm). Transparente. Não se sedimentam. Não são separáveis por filtro ou membrana semipermeável. Misturas homogêneas. Composta por duas ou mais substâncias que apresentam aspecto uniforme: Disperso (soluto). Dispersante (solvente) Maior proporção. Solvente universal Água. Solução aquosa Solução de sólidos em líquidos. 1 nanômetro (nm) = 10-9 m. 2.0 Colóides 2.1 Classificação Aerossol Sólido ou líquido disperso em um gás. Emulsão Líquido disperso em outro líquido ou sólido. Agente emulsificante Substância capaz de impedir que os componentes de uma emulsão se separem. Espuma Gás disperso em sólido ou líquido. Sol Sólido disperso em um líquido. Gel Líquido disperso no sólido.
3.0 Soluções 3.1 Classificação Estado físico: Soluções sólidas. Soluções líquidas Soluções gasosas. Diluídas A proporção do soluto é pequena em relação ao solvente. Concentradas A proporção do soluto é grande em relação ao solvente. 3.2 Solubilidade As moléculas ou íons do soluto separam-se, permanecendo dispersos no solvente. Substâncias diferentes se dissolvem em quantidades diferentes, numa mesma quantidade de solvente, na mesma temperatura. A solubilidade de uma substância nem sempre aumenta com o aumento de temperatura. A solubilidade dos gases nos líquidos aumenta à proporção que a temperatura diminui e a pressão aumenta. Coeficiente de solubilidade Quantidade máxima de soluto numa dada quantidade de solvente, a uma determinada temperatura. Solução saturada Contém uma quantidade de soluto igual ao coeficiente de solubilidade, numa dada quantidade de solvente, a uma determinada temperatura. Solução não-saturada ou insaturada Contém uma quantidade de soluto inferior ao coeficiente de solubilidade, numa dada quantidade de solvente, a uma determinada temperatura. Solução supersaturada: Contém a quantidade de soluto superior ao coeficiente de solubilidade, numa dada quantidade de solvente, a uma determinada temperatura. É preciso deixar a solução saturada/insaturada e depois resfriá-la, ou deixá-la supersaturada e depois aquecê-la. Altamente instável Agitando ou adicionando um pouco de soluto, haverá uma precipitação de quantidade exata à quantidade acima do coeficiente de solubilidade. Solução com corpo de fundo Contém a quantidade de soluto superior ao coeficiente de solubilidade, numa dada quantidade de solvente, a uma determinada temperatura.
3.2.1 Curvas de Solubilidade Gráficos que apresentam a variação dos coeficientes de solubilidade das substâncias em função da temperatura. Este gráfico é um exemplo do que acontece com a maioria das substâncias; nem sempre a solubilidade de uma substância aumenta com o aumento de temperatura; Alguns gráficos são totalmente diferentes que este, mas o processo é o mesmo: quem está encima da curva do gráfico está saturado com corpo de fundo, quem está na curva, saturado, e quem está abaixo, insaturado. 3.3 Concentrações das Soluções m 1 Massa do soluto. m 2 Massa do solvente. m Massa da solução. 3.3.1 Concentração Comum (C) Relação entre a massa do soluto e o volume da solução. Resposta em g/l, g/ml: 3.3.2 Densidade da Solução (d) Relação entre a massa da solução e o seu volume. Resposta em g/l, g/ml:
3.3.3 Título, Porcentagem em Massa (t) Mais utilizado em indústrias químicas e farmacêuticas. Relação entre a massa do soluto e da solução. Resposta em porcentagem: Concentrações extremamente pequenas Partes por milhão (ppm). A massa do solvente é praticamente igual a da solução. 3.3.4 Título em Volume, Porcentagem em Volume (tv) Relação entre o volume do soluto da solução. Resposta em porcentagem: 3.3.5 Concentração Molar ou Molaridade (M) Relação entre o número de mol do soluto e o volume da solução em litros. Resposta em mol/l ou Cm: 3.3.6 Relação entre C, t, d, M: 3.4 Diluição de Soluções C = M. m1 = t.d Diluição Adiciona-se solvente a uma solução concentrada. O Volume da solução aumenta, mas a quantidade de soluto permanece a mesma. C1. V1 = C2. V2 M1. V1 = M2. V2 t1. m1 = t2. m2
3.5 Mistura de Soluções 3.5.1 Sem Reação Química Solutos e solventes iguais: Solução A + Solução B = Solução Final. m1 + m1 = C. V Solutos diferentes e solventes iguais: Diluição dos 2 solutos. Concentrações finais dos solutos serão menores que as iniciais As quantidades permanecem constantes, porém eles estarão dispersos num volume maior. 3.5.2 Com Reação Química Misturas de soluções formadas por um mesmo solvente, com solutos diferentes. É utilizado a titulação e um indicador de ácido-base para determinar a concentração desconhecida de uma solução. Ponto de equivalência: Número de mol de H + = Número de mol de OH -