Preparo de Reagentes (Soluções)

Preparo de Reagentes (Soluções)

Definições Solução: É uma mistura homogênea composta de dois ou mais componentes que consiste de: Solvente: É o componente da solução que se apresenta em maior quantidade. Frequentemente, mas não necessariamente, ele é a água, o que caracteriza uma solução aquosa. Soluto: é a substância que se dissolve no solvente.

Classificação das Soluções Heterogênea: toda mistura que apresenta pelo menos duas fases.

Classificação das Soluções Homogênea: toda mistura que apresenta uma única fase.

Tipos de soluções Solução saturada: é aquela que contém a máxima quantidade de soluto num dado solvente, a uma dada temperatura. Solução insaturada: ocorre antes de se atingir o ponto de saturação; Solução super saturada: são soluções que contém maior quantidade de soluto do que a existente numa solução saturada. Não são soluções estáveis.

Soluções de líquidos em líquidos Quando dois líquidos se dissolvem completamente em todas as proporções dizem-se mísciveis. Ex: Etanol/água Líquidos imisciveis: Ex: Água/azeite. Igual dissolve igual - dois líquidos apolares são miscíveis assim como dois líquidos polares

Porém, substâncias diferentes se dissolvem em quantidades diferentes em uma mesma quantidade de solvente na mesma temperatura. Isto depende do Coeficiente de solubilidade? O QUE É O COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE (Cs)?

O Cs é a quantidade máxima dissolvida numa determinada temperatura em uma quantidade padrão de solvente. quantidade máxima temperatura Exemplo Cs (0ºC) Cs (100ºC) SAL NaCl SACAROSE 357 g/l 398 g/l 420 g/l 3470 g/l C12H22O11

A saturação de uma solução ocorre quando, a uma determinada temperatura e sob agitação contínua, observa-se que em determinado momento o soluto não se dissolve mais. Isto ocorre quando se adiciona aproximadamente 360 g de sal de cozinha (cloreto de sódio) puro em 1 litro de água. O excesso do soluto - nesta mesma temperatura - vai se depositando no fundo do recipiente e a solução é dita saturada com corpo de fundo. Saturada

Uma solução com quantidade de soluto inferior ao coeficiente de solubilidade é considerada: Não saturada ou insaturada insaturada saturada Super saturada

Quando uma solução saturada com corpo de fundo é aquecida lentamente, o soluto depositado é dissolvido numa temperatura mais elevada. Se deixar em repouso e provocar rápida redução da temperatura o soluto continua dissolvido e temos uma solução supersaturada. Insaturada Saturada Supersaturada

Entretanto, basta uma pequena agitação no sistema ou a introdução de um fragmento do soluto para que ocorra a precipitação do excesso do soluto e a solução volta a ser saturada. SOLUÇÃO SUPERSATURADA É INSTÁVEL

Concentração Comum (C) [g/l]: indica a relação de massa de soluto em 1 litro de solução; Densidade(d) [g/l]: indica a relação entre a massa de solução (soluto mais solvente) em 1 litro de solução; Molaridade (M)[mol/L]: indica a relação entre o número de mols de soluto em 1 litro de solução. Molrlidade (W)[mol/kg]: indica a relação entre a quantidade de mols de soluto em 1 quilograma de solução. Título em Massa (τ): indica a relação entre a massa de soluto e a massa da solução ( valor entre 0 e 1); Porcentagem em Massa (%): indica o título em massa representado em porcentagem (título x 100%); Fração Molar (x): indica a relação entre a quantidade em mols de soluto e a quantidade de mols da solução (soluto mais solvente)

Diluições de Soluções Processo de Diluição: pode ser preparada adicionando-se solvente a uma solução mais concentrada. A adição de mais solvente provoca aumento no volume da solução, mas a quantidade de soluto permanece constante. solvente Soluto Constante

80 ml 60 ml 40 ml 20 ml DILUIÇÃO C = m/v 80 ml 60 ml 40 ml 20 ml Massa: m 1 Volume: V 1 Concentração: C 1 Massa: m 1 Volume: V 2 Concentração: C 2

C = m/v m= C V A massa de soluto não é alterada na diluição; m INICIAL = M FINAL Pode-se então escrever a seguinte relação: C INICIAL V INICIAL = C FINAL V FINAL

A 100 ml de uma solução aquosa de cloreto de sódio de concentração igual a 18g/L acrescentamos 100 mlde água. Sua nova concentração será: Volume final = 200mL 100mL... 18g/L 200mL... C g/l 100mL. 18g/L = 200mL. C C = 9 g/l Por lógica: Ao acrescentar água realizamos uma diluição, onde o volume da solução vai dobrar e sua concentração ficará a metade, logo são inversamente proporcionais. O volume dobra e a concentração ficará a metade, ou seja 9 g/l.

PORCENTAGEM EM MASSA POR VOLUME (m/v) Representa a massa em gramas de soluto presente em 100 volumes de solução. - sólidos solúveis em líquidos

Quantos gramas de cloreto de sódio 0,9% (m/v), teremos em: 300mL de soro fisiológico?

Quantos gramas de cloreto de sódio 0,9% (m/v), teremos em: 300mL de soro fisiológico? 0,9% - 0,9g - 100 ml xg - 300 ml X = 270/100 = 2,7g

PORCENTAGEM EM VOLUME (v/v) Representa o volume de soluto presente em 100 volumes de solução. Misturas de líquidos que formam uma solução líquida. Vodka (40%) cada 100 ml de vodka tem 40 ml de álcool. Uisque (43%), cada 100 ml de uísque tem 43 ml de álcool. Alcool (70%), cada 100 ml de álcool tem 70 ml de álcool.

Massa Molar de uma Substância (M): É a massa correspondente a 62,02. 10 23 moléculas (1 mol de moléculas) de qualquer substância, sendo numericamente igual à massa molar, embora a unidade seja g/mol.

CONCENTRAÇÃO MOLAR OU MOLARIDADE (mol/v) quantidade de mols por volume da solução Unidades: mol/ml; mmol/ml; mol/dm 3 ; mol/l, etc... Ex. Solução (5mols/L) de NaCl - 1 litro dessa solução terá?? Mols NaCl - 1 litro dessa solução terá?? moléculas de NaCl - 10 litros dessa solução terá?? mols de NaCl

CONCENTRAÇÃO MOLAR OU MOLARIDADE (mol/v) quantidade de mols por volume da solução Unidades: mol/ml; mmol/ml; mol/dm 3 ; mol/l, etc... Ex. Solução (5mols/L) de NaCl 1 litro dessa solução terá 5 mols NaCl 1 litro dessa solução terá 5 x 6,02 x 10 23 moléculas de NaCl 10 litros dessa solução terá 50 mols de NaCl

Quanto devo pesar de NaHCO3 para obter 6,02 x 10 23 moléculas desse composto???

PM = Peso Molecular (NaHCO3) = 84,01 g/mol g/mol

PM = Peso Molecular (NaHCO3) = 84,01 g/mol Devemos pesar 84,01 g para obter 1 mol, ou seja, 6x106 moléculas de NaHCO3

58,44g de NaCl 100% puro? sim sim 6,02 x 10 23 moléculas desse composto 1 mol de NaCl Não (98% pureza) 0,98 mol de NaCl

Molaridade Mol/L

Molaridade Mol/L MM g/mol

Molaridade Mol/L MM g/mol MM

Molaridade Mol/L MM g/mol MM

Molaridade Mol/L MM g/mol MM MM.

Fórmulas A MASSA DE SOLUTO NÃO É ALTERADA NA DILUIÇÃO; N INICIAL = N FINAL M 1 V 1 = M 2 V 2 Concentração Comum Concentração em mol/l Concentração molar (molaridade) Inicial Final Relação C= m1 V M= n1 V C = m1 V M = n1 V CV=C V MV=M V

Transformação de Unidades Unidade de massa kg g mg µg x 10 3 x 10 3 x 10 3 Unidade de Volume kl L ml µl m 3 dm 3 cm 3 mm 3 x 10 3 x 10 3 x 10 3

Transformação de Unidades Prefixo Símbolo Potência pico p 10-12 nano n 10-9 micro μ 10-6 mili m 10-3 quilo k 10 3 mega M 10 6 giga G 10 9 tera T 10 12

Sais Hidratados Um aluno precisa preparar 100mL de uma solução de bicarbonato de sódio (NaHCO3) com concentração igual a 5%, entretanto ele dispõe apenas de bicarbonato de sódio decahidratado (NaHCO3.10H2O). Portanto, a massa do sal hidratado que deve ser utilizada para preparar essa solução, em gramas, é: MM do NaHCO3.10H2O 286 g/mol MM da H2O 18 g/mol

Sais Hidratados 286g de sal 180g água = 106g de NaHCO3 5% = 5g de sal em 100mL de água Então p/ 100mL de água 286g de sal hidratado 106g de NaHCO3 X g de sal hidratado 5g de NaHCO3 X = 13,4g

Diluição Seriada Diluição seriada de 1:10 Diluir a primeira parte para chegar ao volume da segunda parte. Retirar a primeira parte e repetir sucessivamente. 1 ml 1 ml 1 ml amostra 9 ml 9 ml 9 ml 10-1 10-2 10-3

Medidas de Volume Exatidão e precisão de medidas Exatidão: Valor experimental próximo do esperado. Precisão: Concordância entre várias medidas de uma mesma grandeza.

Medidas de Volume Na imagem é possível observar quatro alvos nos quais o centro representa o valor verdadeiro ou de referência. 1: não temos nem exatidão nem precisão, estão dispersos e afastados do valor buscado. - 2: os disparos estão bem mais agrupados, indica que há uma grande precisão, mas como o ponto médio de todos eles se encontra de novo afastado do centro do alvo há uma falta de exatidão, devido à distorção (erro sistemático) existente entre o valor médio e o valor verdadeiro (centro do alvo). - 3: temos boa exatidão, mas escassa precisão (disparos dispersos). - 4: os disparos estão muito agrupados em torno do centro do alvo (sua distribuição de probabilidade é muito estreita), sendo este o caso ideal de boa precisão e boa exatidão.

Medidas de Volume Exatidão: Valor experimental próximo do esperado. Frasco volumétrico de 15 ml Ex: Medidas: 5,5 ml; 5,2 ml; 5,0 ml

Medidas de Volume Precisão: Concordância entre várias medidas de uma mesma grandeza. Ex: Balança A: 10,0004 g; 9,9997 g; 10,0001 g.

Medidas de Volume Para a medida de volumes, há dois tipos de instrumentos. Graduados e Aferidos. - Os aferidos medem um único volume e são em geral, mais precisos. - Os graduados, permitem medir vários volumes.

Medidas de Volume - Para medidas aproximadas de volumes de líquidos, usam-se provetas.

Medidas de Volume Materiais Volumétricos fazem medidas precisas, usam-se pipetas volumétricas, buretas e balões volumétricos. São calibrados pelos fabricantes na temperatura de 20º Celsius. pipetas bureta balões volumétricos

Medidas de Volume Pipeta Volumétrica Permite a medição rigorosa e transferência de volumes de líquidos. É marcado com uma linha horizontal que indica o volume exato de líquido que pode transferir.

Medidas de Volume Pipeta Volumétrica As pipetas volumétricas são utilizadas na preparação de soluções com concentração precisa e conhecida. É utilizada na medição de um volume exato e na transferência as solução para outro recipiente Não podem ser aquecidas em hipótese alguma, pois isto alteraria a precisão;

Medidas de Volume Balão Volumétrico O Balão volumétrico é fabricado de vidro com uma base plana e colo longo e estreito. Geralmente possui uma marca que indica seu volume exato.

Medidas de Volume Balão Volumétrico Recomendações de uso: - No preparo de solutos em pó: pese o soluto e adicione num béquer com metade do volume do solvente e deixe dissolver completamente. Após o solvente ser diluído passe todo material para o balão volumétrico e acrescente o solvente até a marca no colo.

Medidas de Volume Bureta É um tubo graduado, extremidade inferior alongada, estreito com uma torneira. Deve ser utilizada em posição vertical, para transferir porções de líquido de volume rigorosamente conhecido e titulação de amostra.

Medidas de Volume Bureta Manual - A bureta deve ser colocada num suporte apropriado e deve ficar bem fixa - Para encher a bureta, fechar a torneira e colocar um funil no topo do tubo. - Transferir o titulado do frasco onde está contido, cuidadosamente, até encher a bureta

Medidas de Volume Bureta Manual - Verificar se a torneira está a vedada e se não possui bolhas de ar junto da mesma. A presença, durante a titulação pode provocar um erro de leitura no volume de titulante adicionado

Medidas de Volume Bureta Automático de Precisão - Opção para substituir as buretas convencionais. - Podem ser utilizadas nos volumes de 5, 10, 20 ou 50 ml. - Possui visualização de curvas em tempo real e indicação do volume gasto no display.

Evitando a paralaxe Paralaxe é um fenômeno que ocorre através da observação errada do valor na escala analógica do instrumento, devido ao ângulo de visão. A superfície de um líquido confinado num tubo estreito exibe uma curvatura marcante, ou menisco, que consiste na interface entre o ar e o líquido a ser medido. Para acerto do menisco, seu olho deve estar no nível da superfície do líquido para assim evitar um erro devido à paralaxe

Medidas de Volume Leitura de Menisco Certo Errado Errado