SUMÁRIO DO VOLUME. Química QUÍMICA

S

UMÁRIO

DO

V

OLUME

Q

UÍMICA

1. Estudo das dispersões 5

1.1 Suspensão 5

1.2 Coloide 5

1.3 Soluções 7

2. A concentração das soluções 14

2.1 A concentração comum (C) – g/L 14

2.2 Concentração em ppm e ppb 19

2.3 A concentração Fração em massa ou Título (τ) 22 2.4 Fração em volume ou Título em volume (T v/v) 25 2.5 Concentração em quantidade de matéria por litro, concentração mol por litro ou molaridade (Mol.L-1_{) 27}

3. Relação entre concentrações 36

4. Diluição e concentração 39

5. Mistura de soluções 44

5.1 Mistura de soluções de mesmo soluto 44

5.2 Mistura de soluções de solutos diferentes sem ocorrência de reação 46 5.3 Mistura de soluções de solutos diferentes com ocorrência de reação 47

VOLUME 1

UNIDADE: FÍSICO-QUÍMICA

1. Estudo das dispersões 2. A concentração das soluções 3. Relação entre concentrações 4. Diluição e concentração 5. Mistura de soluções

6. Titulação ou análise volumétrica

UNIDADE: QUÍMICA ORGÂNICA

1. Introdução a Química

2. Estudos das funções Orgânica

VOLUME 2

UNIDADE: FÍSICO-QUÍMICA

7. Termoquímica 8. Elétroquímica

UNIDADE: QUÍMICA ORGÂNICA

3. Estudos das funções orgânicas

VOLUME 3

UNIDADE: FÍSICO-QUÍMICA

9. Cinética Quimíca

• Saiba Mais – Equilíbrio Quimíco

UNIDADE: QUÍMICA ORGÂNICA

4. Estudos das funções orgânicas • Saiba Mais – Isomeria Plana e Espacial

1. E

STUDO

DAS

DISPERSÕES

A

s dispersões estão presentes no nosso cotidiano muito mais do que imaginamos, como, por exemplo, quando tomamos soro, preparamos uma maionese ou simplesmente comemos uma gelatina. Mas o que vem a ser essas tais dispersões?

Dispersões são sistemas nos quais se tem uma partícula pequena dispersa em uma outra substância. De acordo com o tamanho dessa partícula, podemos classifi car essas dispersões em suspensão (dispersão grosseira), dispersão coloidal (coloide) e solução, sendo a suspensão e a dispersão coloidal sistemas heterogêneos (que apresentam mais de uma fase), e a solução, um sistema homogêneo.

1.1 Suspensão

Práxis

Práxis

Para facilitar o entendimento deste capítulo, recomenda-se que, em casa, se misture, em um copo de plástico contendo água, uma pequena quantidade de areia ou terra.

Todos, já fi zeram a mistura água mais terra citada anteriormente. Sem saber, montamos um tipo de dispersão classifi cada como dispersão grosseira ou suspensão. Analisando o próprio copo com água e terra, podemos defi nir algumas propriedades desse sistema. Se deixarmos o copo parado por um determinado tempo, iremos perceber que a terra irá se sedimentar no fundo do copo apenas pela ação da gravidade. Podemos afi rmar, portanto, que os sistemas classifi cados como suspensões sofrem sedimentação pela ação da gravidade.

E se quisermos separar a terra da água? Simples, um fi ltro comum pode efetuar o trabalho com uma boa efi ciência.

Após termos feito todas essas observações, uma pergunta surge: Como isso é possível? A resposta está no tamanho das partículas do disperso.

Busca

Dispersante: Equivalente ao solvente de uma solução, ou seja, o meio que sustenta a dispersão.

Disperso: Equivalente ao soluto de uma solução, ou seja, aquilo que está espalhado no meio. Podemos classifi car uma suspensão de uma forma mais científi ca, utilizando o tamanho de suas partículas. As suspensões apresentam partículas grandes, maiores que 100 nm (alguns autores consideram que as partículas são maiores que 1000 nm), muitas vezes visíveis a olho nu ou com o auxílio de um microscópio óptico. E são exatamente essas partículas grandes que irão determinar as propriedades das suspensões. Como as partículas são grandes, a solubilização delas é difi cultada, por isso podemos separar facilmente o sistema, e este sofre sedimentação pela ação da gravidade.

1.2 Coloide

N

eblina, gelatina, espuma e pérola. O que esses sistemas apresentam em comum? Todos são classifi cados como coloides [do grego kólla, cola + eîdos, forma], adj. que se assemelha à cola; s.m..

Cientifi camente, coloide é todo sistema heterogêneo que apresenta partículas entre 1 e 100 nm. As partículas são grandes, porém seus tamanhos não são sufi cientes para que possamos visualizá-las a olho nu (as partículas podem ser visualizadas com o auxílio de um ultramiscroscópio). Mas se nós não podemos visualizar as partículas do coloide, como poderemos identifi cá-lo? A resposta está em uma propriedade que apenas os coloides apresentam: o efeito Tyndall.

Estudo das dispersões

Saiba mais

Saiba mais

John Tyndall (1820-1893), quando estudava o comportamento das soluções, descobriu uma propriedade muito importante, o espalhamento da luz em suspensões coloidais, o que não ocorre com as soluções verdadeiras. Esse efeito é observado quando a luz se choca com as partículas do soluto e ocorre o espalhamento da luz devido ao tamanho dessas partículas. Pode-se visualizar esse efeito facilmente quando observamos as gotículas de água ao acendermos os faróis do automóvel numa noite de neblina.

O efeito Tyndall já deve ter feito você passar por momentos de tensão. Quanto está dirigindo por uma estrada na presença de forte neblina, a visão do motorista fi ca prejudicada. Institivamente tem-se a ideia de que, tem-se for ligada a luz alta do carro, a visualização da pista será melhor. Isso é grande erro.

A neblina é classifi cada como um coloide e, como tal, apresenta o efeito Tyndall. Quando liga-se a luz alta, essa luz irá se chocar com as partículas de água presentes na neblina, sofrendo difração e formando uma “parede branca” à nossa frente, que difi cultará ainda mais a visualização da estrada. Nessa situação, o recomendado é diminuir a velocidade, aumentar a distância do carro da frente e ligar a luz baixa (ou o farol de neblina se o carro possuir).

Saiba mais

Saiba mais

O farol de neblina é projetado para iluminar as laterais da pista logo à frente do veículo e, por isso,

é instalado o mais próximo possível do nível do solo. Ele funciona espalhando a luz em forma de leque, abrangendo uma área maior.

Diferentemente das suspensões, não é possível separar as partículas de um coloide por um fi ltro simples, sendo necessária a utilização de uma ultracentrífuga. Tal coloide também não sofrerá sedimentação pela ação da gravidade (mesmo sendo uma mistura heterogênea). A explicação encontra-se em outra propriedade dos coloides, o movimento browniano.

Busca

Movimento Browniano: Consiste no movimento constante e errático das moléculas do disperso por estarem, constantemente, a colidir contra as moléculas do dispersante.

1.2.1 Exemplos e classificação dos coloides

Os coloides são classificados a partir dos vários estados do meio contínuo (dispersante) e da fase dispersa, como ilustrado nesta tabela:

Difração: Fenômeno do espalhamento de uma onda ou luz ao encontrar obstáculo.

O laser atravessa primeiro a solução sem que possamos observá-lo; já, no segundo meio (coloide), observamos a refração da luz.

Adaptado para o

FASE DISPERSA

Gás Líquido Sólido

FASE CONTÍNUA (DISPERSANTE)

Gás Não existe. Todos os gases são solúveis entre si.

Aerossol líquido

Exemplos: nuvem, neblina, Sprays.

Aerossol sólido

Exemplos: fumaça, pó em suspensão. Líquido Exemplo: espuma Espuma líquida

de sabão.

Emulsão

Exemplos: leite , maionese, cremes, sangue.

Sol

Exemplo: tintas, vidros coloridos, detergente em

água. Sólido Exemplo: pedra-Espuma sólida

pomes.

Gel

Exemplos: gelatina, queijo, geleia.

Sol sólido

Exemplo: cristal de rubi, cristal de safi ra , ligas

metálicas.

1.2.2 Estabilidade dos coloides

A estabilidade dos coloides é diretamente relacionada com a fase dispersa, principalmente se esta é

liofílica (do grego fílico, “gostar”) ou liofóbica (do grego fóbico, “ter medo”). O termo lio refere-se ao meio dispersante.

Essa classifi cação serve para indicar se as partículas dispersas têm uma afi nidade fraca (liofóbica) ou forte (liofílica) com o meio dispersante e assim determinarmos algumas de suas propriedades. Os coloides liofílicos, de um modo geral, são bastante fáceis de serem preparados, muito estáveis e razoavelmente simples de serem reconstruídos. Já os coloides liofóbicos, geralmente, são menos estáveis e difíceis de serem reconstruídos. Como exemplo de coloide liofílico, podemos citar o sabão disperso na água, e o óleo suspenso na água seria um coloide liofóbico típico.

1.3 Soluções

A

s soluções são sistemas que apresentam partículas dispersas menores que 1 nm. Temos aqui, pela primeira vez, a formação de um sistema homogêneo, visto que as suspensões e os coloides são classifi cados como sistemas heterogêneos.

Na solução, temos também uma denominação especial para dispersante e disperso. Aqui, dizemos que o dispersante equivale ao solvente, da solução, e o disperso, ao soluto.

Devido ao grande número de aplicações, estudaremos as soluções mais profundamente.

1.3.1 Classificação de soluções

1.3.1.1 Quanto ao estado físico

Vimos anteriormente que as soluções são constituídas por soluto e solvente. Esses componentes podem apresentar-se em todos os estados físicos da matéria, sendo que, de uma forma geral, o estado físico do solvente determinará o estado físico da solução. O soro fi siológico é uma mistura de água (solvente líquido) e de cloreto de sódio (soluto sólido), e se constitui em uma solução líquida.

Agora, se tivermos o solvente no estado sólido, a solução será

sólida, independentemente do estado físico do soluto (podemos ter o soluto no estado sólido, líquido ou gasoso). As soluções sólidas mais importantes são as ligas metálicas.

Agora, se tivermos o solvente no estado gasoso, a solução será

gasosa. Um exemplo de solução gasosa é o ar atmosférico.

Agora, se tivermos o solvente no estado sólido, a solução será

sólida,

gasosa

Vimos anteriormente que as soluções são constituídas por soluto e solvente. Esses componentes podem apresentar-se em todos os estados físicos da matéria, sendo que, de uma forma geral, o estado físico do solvente determinará o estado físico da solução. O soro fi siológico é uma mistura de água (solvente líquido) e de cloreto de sódio (soluto

Agora, se tivermos o solvente no estado sólido, a solução será independentemente do estado físico do soluto (podemos ter o soluto no estado sólido, líquido ou gasoso). As soluções Agora, se tivermos o solvente no estado gasoso, a solução será

Estudo das dispersões

1.3.1.2 Quanto à proporção soluto — solvente

Cl -Cl -Na+ Na+ Sal aquoso Molécula de açúcar aquosa Sal sólido Açúcar cristal (sólido)

Disponível em : <www.ucs.br>. Acesso em: 31 mar. 2009.

É possível classificar uma solução, inicialmente, em diluída ou em concentrada de acordo com as quantidades de soluto e de solvente.

Quando a razão entre soluto e solvente é baixa, temos uma solução diluída. O soro fi siológico, por exemplo, é constituído por 9 g de NaCl dissolvidos em 1 litro (1 000 g) de água, sendo assim considerado uma solução diluída.

Mas, se forem acrescentadas 100 g de NaCl em 1 L de água, obteremos uma relação alta entre soluto e solvente e, então, a solução será concentrada.

Outro critério de classifi cação para as soluções é utilizarmos o seu coefi ciente de solubilidade, grandeza que indica a quantidade do soluto que pode ser dissolvida em uma massa fi xa de solvente (geralmente 100 gramas de solvente) a uma determinada temperatura. Veja o gráfi co a seguir.

O gráfi co mostra-nos curvas de solubilidade de vários sais, dentre eles o nitrato de potássio (KNO3).

Nele, observamos que, a 20 °C, podemos dissolver aproximadamente 34,6 gramas de KNO₃,em uma quantidade de água equivalente a 100 gramas. Afi rmamos, então, que o coefi ciente de solubilidade do nitrato de potássio, a 20 °C, é igual a 34,6 g/100 g de H2O.

Tendo em mãos o coefi ciente de solubilidade, podemos classifi car as soluções em insaturadas,

saturadas ou supersaturadas.

As soluções insaturadas são aquelas nas quais a quantidade de soluto não atingiu o coefi ciente de solubilidade. Tomando por base o exemplo anterior, uma solução com 20 gramas de KNO3 em 100 gramas de água,

a 20 °C, é insaturada. Agora, se tivermos uma solução na qual a quantidade de soluto dissolvida é exatamente igual à quantidade defi nida pelo coefi ciente de solubilidade, teremos uma solução saturada. Tendo a solução atingido a saturação, qualquer quantidade a mais de soluto que for adicionada não conseguirá ficar dissolvida, formando o que chamados de corpo de fundo ou precipitado.

Agora, se conseguirmos manter dissolvida uma quantidade de soluto maior que aquela defi nida pelo coefi ciente de solubilidade, teremos uma solução supersaturada. Para que isso seja possível, devemos pegar uma solução saturada com corpo de fundo e aquecê-la até a completa dissolução do sólido (é importante ressaltar que a solubilidade de uma substância, na maioria das vezes, aumenta com a temperatura). Depois, devemos realizar um resfriamento lento e cuidadoso.

Coeficiente de solubilidade (g/100 g de H2O) 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90100 110 120 Temperatura (°C) Na₂SO₄ Ca(S_2H 3O2)2 KCr2 2 O7 KBr KClO3 KNO 3 CaCl2 AgN O3 Kl NaNO3 NaNO 3 NaCl

Evolução da solubilidade de alguns composto em função da temperatura.

Fazendo esse processo, conseguiremos manter dissolvida uma quantidade maior de sal do que aquela defi nida pelo coefi ciente de solubilidade, formando o que classifi camos como solução supersaturada, que é instável. Uma simples perturbação ou adição de um cristal do sal nesse sistema pode ocasionar a precipitação do excesso de soluto dissolvido e, assim, volta-se à solução saturada com corpo de fundo.

Saiba mais

Saiba mais

O MEL É UM EXEMPLO DE SOLUÇÃO SUPERSATURADA

Quando se deixa em repouso um pote de mel, cujo principal soluto é a glicose, esta se cristaliza. Quando isso acontece, muitas pessoas pensam que o mel se transformou em açúcar comum (sacarose). No entanto, se aquecermos esse mel em banho-maria, o aumento da temperatura fará com que a glicose cristalizada se dissolva, regenerando a solução supersaturada inicial. Melado feito de cana-de-açúcar, xarope de milho (Karo) obtido de glicose e geleias são outros exemplos de soluções supersaturadas usadas em nosso dia a dia.

1.3.1.3 Solubilidade endotérmica e exotérmica

Como foi dito anteriormente, de um modo geral, o aumento da temperatura favorece a solubilidade do soluto. Quando isso ocorre, dizemos tratar-se de uma solubilidade endotérmica. Nos outros casos, nos quais a solubilidade diminui com o aumento da temperatura, dizemos tratar-se de uma solubilidade

exotérmica.

1.3.1.4 Solubilidade de gases

Quando, numa solução líquida, o soluto for gasoso, deve-se observar a Lei de Henry, que relaciona a solubilidade dos gases à pressão e à temperatura. Segundo a Lei de Henry, a solubilidade de um gás decresce com o aumento da temperatura, como é possível observar no gráfi co ao lado.

Pode-se afi rmar que a solubilidade de um gás é diretamente proporcional à pressão, ou seja, quanto maior for a pressão, maior será a solubilidade do gás em um líquido.

Por isso, um refrigerante gelado tem um sabor mais gostoso do que se estivesse à temperatura ambiente, pois contém mais CO₂(g) dissolvido. Mas, quando o lacre é aberto, tem-se a diminuição da pressão interna da garrafa, ocasionando uma diminuição da solubilidade do CO₂ (fato evidenciado pela formação de bolhas).

O MEL É UM EXEMPLO DE SOLUÇÃO SUPERSATURADA

Quando se deixa em repouso um pote de mel, cujo principal soluto é a glicose, esta se cristaliza. Quando isso acontece, muitas

Disponível em: <www

.sxc.hu>.

Acesso em: 31 mar

. 2009. KNO3 K2CrO4 Ce2(SO4)3 NaCl 40 20 60 80 temperatura (°C) 140 120 100 80 60 40 20 Coeficiente de solubilidade (g/100 g de H 2 O)

O Ce2(SO4)3 tem dissolução exotérmica, e os demais

sais, dissolução endotérmica.

T(°C) Coeficiente solubilidade (g/100 de água) P (atm) Coeficiente solubilidade (g/100 de água)

Estudo das dispersões

Exercícios de sala

Exercícios de sala

1 O refrigerante é uma solução que tem como solvente a água, e um dos solutos é o gás carbônico (CO2).

Comparando o que acontece quando abrimos uma garrafa de refrigerante à temperatura ambiente e quando abrimos uma garrafa que estava na geladeira, explique como varia a solubilidade desse gás em relação à temperatura.

__________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________

1.3.1.5 Quanto à natureza do soluto

Para melhor visualização desse item, sugerimos a montagem do esquema ilustrado ao lado constituído por uma lâmpada, dois eletrodos, fi os de cobre e um béquer.

Se fi zermos duas soluções, uma de sal de cozinha (NaCl) e outra de açúcar (C₆H₁₂O₆) e utilizarmos o teste citado, notaremos um comportamento diferente da lâmpada. Na solução de sal de cozinha, ela acenderá e na de açúcar não. A explicação para esse fato encontra-se no tipo

de ligação de cada substância. No sal de cozinha, encontramos ligações predominantemente iônicas. Quando o colocamos em água, ocorre um processo denominado dissociação, que irá liberar os íons Na+ e Cl- contidos no retículo cristalino do NaCl, e são exatamente esses íons que permitirão a condução de corrente elétrica pela solução, formando o que chamaremos de solução eletrolítica.

Já o açúcar, por apresentar predominantemente ligações covalentes, não liberará íons em água, fazendo com que a lâmpada continue apagada. A essas soluções damos o nome de soluções não eletrolíticas ou

soluções moleculares.

http://cnec.lk/002q

O uso do aplicativo “soluções de sal e açúcar” poderá auxiliar no entendimento do conteúdo.

Saiba mais

Saiba mais

Os avanços tecnológicos afetam drasticamente o modo como vivemos e a forma como lidamos com os objetos e as pessoas à nossa volta. Esses avanços precisam ser incorporados rapidamente pelos diversos setores e atividades humanas, inclusive na educação. Hoje em dia, por meio dos avanços nas Tecnologias de Informação e Comunicação, o processo de ensino-aprendizagem tornou-se muito mais interativo e dinâmico. Nesse sentido, o material de química da Rede de Ensino CNEC trouxe uma nova ferramenta tecnológica adaptada a essas novas tendências. É o Código QR ou QR Code.

O que é o QR Code? O QR Code (Quick Response Code ou Código de Resposta Rápida), assim como um código de barras, é uma imagem gerada por processos automatizados e informatizados, que possuem informações em seu interior. Essas

Para melhor visualização desse item, sugerimos a montagem do esquema ilustrado ao lado constituído por uma lâmpada, Se fi zermos duas soluções, uma de sal de cozinha (NaCl)

) e utilizarmos o teste citado,

QR Code. Acesse por meio do seu celular, tablet ou PC e descubra qual a informação embutida nesse código.

informações podem ser acessadas por meio de um aplicativo que realiza a leitura e decodifi cação do código através da câmera do celular (iPhone, Android, Blackberry, Symbian etc.), do tablet ou do PC. A partir da leitura desse código, poderá ser acessado um link de endereço eletrônico, ou um SMS, ou um texto contido dentro do código. Contudo, é fundamental que o dispositivo utilizado para realizar a leitura do código esteja conectado à Internet, pois, na maioria das vezes, necessitará da web para acessar o conteúdo.

Inicialmente, criado pela empresa japonesa Denso-Wave, em 1994, para identifi car peças na indústria automobilística, desde 2003, os códigos QR estão sendo usados em muitas revistas, campanhas publicitárias e até em jogos. No Brasil, por exemplo, o Metrô de São Paulo adotou o uso desses códigos para disponibilizar aos seus usuários o acesso mais rápido ao conteúdo do site do Metrô na sua versão mobile.

Alguns aparelhos já possuem o aplicativo instalado para realizar a leitura do códigos. Caso seu celular ou

tablet não o tenha, faça o download de algum dos aplicativos disponíveis para dispositivos móveis de acordo

com o Sistema Operacional. No caso do uso de PCs, é necessário fazer o download do aplicativo QReader que possui versões tanto para Windows quanto para Mac.

Para realizar a leitura dos códigos QR, com o aplicativo instalado, clique sobre o ícone para abrir o aplicativo e enquadre o código no centro da câmera. É possível que demore alguns segundos para focar. Depois de alguns segundos, de forma automática, o dispositivo móvel ou o PC acessará as informações contidas no código. Siga o passo a passo a seguir.

1) Selecione o tipo de plataforma e baixe o aplicativo leitor de QR Code no

seu smartphone ou tablet.

2) Abra o leitor de QR Code, posicione a imagem à frente da câmera e fotografe

o código.

3) Aproveite o que preparamos para você.

Agora você está pronto para acessar os códigos QR ao longo do Mateiral Didático do Siatema de Ensino CNEC. Aproveite esse recurso!

Exercícios de sala

Exercícios de sala

2 A curva de solubilidade de um dado sal é apresentada a seguir.

60 50 40 30 20 10 10 20 30 40 Temperatura (°C) Solubilidade g/100g H2O

Considerando a solubilidade desse sal a 30 °C, qual seria a quantidade máxima (aproximada) de soluto cristalizada, quando a temperatura da solução saturada (e em agitação) fosse diminuída para 20°C? a) 5 g. b) 10 g. c) 15 g. d) 20 g. e) 30 g.

Estudo das dispersões 3 A 10 °C, a solubilidade do nitrato de potássio é

de 20,0 g/100 g H₂O. Uma solução contendo 18,0 g de nitrato de potássio, em 50,0 g de água, a 25 °C, é resfriada a 10 °C. Quantos gramas do sal permanecem dissolvidos na água? a) 1,00

b) 5,00 c) 9,00 d) 10,0 e) 18,0

4 A curva de solubilidade do KNO3 em função

da temperatura é dada a seguir. Se a 20 °C misturarmos 50 g de KNO3 com 100 g de água,

quando for atingido o equilíbrio, teremos:

20 40 10 30 50 T ºC Solub. g/100g H₂O a) um sistema homogêneo. b) um sistema heterogêneo. c) apenas uma solução insaturada. d) apenas uma solução saturada. e) uma solução supersaturada.

5 Considere a tabela a seguir sobre a solubilidade do cloreto de potássio: Temperatura °C _{KCl (g/100g H}Solubilidade do 2O) 0 27,6 20 34,0 40 40,0 60 45,5 Em 200 g de água a 20 °C, adicionaram-se 80,0 g de KCl. Conhecida a tabela anterior, após forte agitação, observa-se a formação de uma:

a) solução saturada, sem corpo de fundo. b) solução saturada, contendo 68,0 g de KCl dissolvidos, em equilíbrio com 12,0 g de KCl sólido.

c) solução insaturada, com corpo de fundo. d) solução extremamente diluída.

e) solução supersaturada.

6 (PAIES) O diagrama a seguir representa a

curva de solubilidade de alguns sais em água.

NaNO2 CaCl2 KClO3 NaCl KCl T (°C) C (g/100 mL) 100 80 60 40 20 20 40 60 80 100

A partir da análise do gráfi co, marque para as alternativas abaixo (V) Verdadeira, (F) Falsa

ou (SO) Sem Opção.

( ) O aumento da temperatura não interfere na solubilidade do clorato de potássio.

( ) À temperatura de aproximadamente 25ºC, a solubilidade do cloreto de cálcio é igual à solubilidade do nitrito de sódio.

( ) As curvas de solubilidade indicam que quanto maior a temperatura, maior a solubilidade dos sais em água.

( ) A solubilidade do sal que sofre maior efeito com o aumento da temperatura é a do cloreto de sódio.

7 (PAIES) Sobre o assunto solubilidade, considere

as informações apresentadas e marque para as alternativas a seguir (V) Verdadeira, (F) Falsa ou

(SO) Sem Opção. O coefi ciente de solubilidade

do cloreto de potássio na água é igual a 32,0 g de KCl/100 g de H2O, à temperatura de 20 ºC,

e pressão de 1 atm.

( ) A 40 ºC, uma solução com 32,0 g de KCl/100 g de H2O é insaturada.

( ) O coefi ciente de solubilidade cresce com o aumento da pressão.

( ) Adicionando-se 50,0 g de KCl a 100 g de H2O, a 20 ºC, obtém-se um sistema bifásico.

( ) O coefi ciente de solubilidade estabelece uma relação máxima entre as quantidades de soluto e de solvente, portanto esse coefi ciente é, também, igual a 160 g de KCl/500 g de H2O.

Exercícios propostos

Exercícios propostos

8 (UNB) Examine a tabela seguinte, com dados

sobre a solubilidade da sacarose (C12H22O11),

do sulfato de sódio (Na2SO4) e do clorato de

potássio (KClO3) em água a duas temperaturas

diferentes e julgue os itens seguintes, marcando (C) para os Corretos e (E) para os Errados.

Solubilidade em água (g/L) Substância 40 °C 60 °C

C₁₂H₂₂O₁₁ 2381 2873 Na₂SO₄ 488 453

KClO₃ 12 22

1) ( ) A solubilidade de uma substância em determinado solvente independe da temperatura.

2) ( ) A uma dada temperatura, a quantidade limite de um soluto que se dissolve em determinado volume de solvente é conhecida como solubilidade.

3) ( ) Nem todas as substâncias são mais solúveis a quente.

9 (UFRGS) A solubilidade da soda cáustica (NaOH) em água, em função da temperatura, é dada na tabela

a seguir:

Temperatura (°C) 20 30 40 50 Solubilidade

(g/100g de H₂O) 109 119 129 145

Considerando soluções de NaOH em 100 g de água, é correto afi rmar que:

a) a 20 °C, uma solução com 120 g de NaOH é saturada. b) a 20 °C, uma solução com 80 g de NaOH é diluída. c) a 30 °C, uma solução com 11,9 g de NaOH é concentrada. d) a 30 °C, uma solução com 119 g de NaOH é supersaturada. e) a 40 °C, uma solução com 129 g de NaOH é saturada.

10 (CESGRANRIO) Considere o quadro a seguir:

Propriedades Dispersão A Dispersão B Dispersão C

Natureza das moléculas _{pequenas moléculas}Átomos, íons ou _{grupos de moléculas}Macromoléculas ou Partículas visíveis a _{olho nu} Efeito da gravidade Não sedimenta Não sedimenta Sedimenta rapidamente

Uniformidade Homogênea Não tão homogênea Heterogênea Separabilidade Não pode ser separada _{por fi ltração} Pode ser separada somente por

membranas especiais

Pode ser separada por papel de fi ltro

Logo, podemos afi rmar que:

a) A = solução verdadeira; B = suspensão; C = solução coloidal. b) A = suspensão; B = solução coloidal; C = solução verdadeira. c) A = solução coloidal; B = solução verdadeira; C = suspensão. d) A = solução coloidal; B = suspensão; C = solução verdadeira. e) A = solução verdadeira; B = solução coloidal; C = suspensão.

A concentração das soluções

2. A

CONCENTRAÇÃO

DAS

SOLUÇÕES

V

ocê já leu o rótulo de um frasco de soro fi siológico 0,9% p/v ou soro glicosado 5%, em massa, e se perguntou o signifi cado das informações contidas nele?

O comportamento das soluções não depende somente da natureza do soluto, mas também da sua quantidade em relação ao solvente. Um medicamento administrado por via oral, intramuscular ou endovenosa deve ter uma concentração de solutos específi ca, caso contrário, pode até causar distúrbios graves.

Assim, os químicos expressam a relação entre os componentes dessas soluções em diferentes formas de concentração das soluções.

Em nosso trabalho com soluções, usaremos as seguintes legendas. Memorize-as, pois serão utilizadas em todo este volume:

• Grandezas relacionadas ao soluto terão índice 1. Ex: m₁ = massa do soluto, v₁ = volume do soluto. • Grandezas relacionadas ao solvente terão índice 2. Ex: m₂ = massa do solvente, v₂ = volume do solvente. • Grandezas relacionadas à solução não apresentarão índice. Ex: m = massa da solução, V = volume da solução.

2.1 A concentração comum (C) – g/L

“Porque o excesso de sal nas suas águas (Mar Morto) torna a vida praticamente impossível por ali. Com exceção da bactéria Haloarcula marismortui, que consegue fi ltrar os sais e sobreviver nesse cemitério marítimo, todos os organismos que chegam ao Mar Morto morrem rapidamente. Outra característica curiosa é que ninguém consegue afundar nas suas águas, graças novamente à alta concentração salina, que o torna muito mais denso do que o corpo humano. Os oceanos têm uma média de 35 gramas de sal por litro de água, enquanto o Mar Morto tem quase 300 gramas. Isso se deve basicamente a sua localização – na divisa

entre Israel e Jordânia. A região é quente e seca, o que acelera a evaporação e impede a reposição da água pela chuva – em um ano chove tanto quanto um dia chuvoso em São Paulo. Além disso, o Mar Morto é o local mais baixo do planeta: alguns pontos fi cam a mais de 400 metros abaixo do nível dos oceanos. Isso signifi ca que grande parte das partículas que se soltam dos terrenos a sua volta escoam em sua direção”

Disponível em: <http://mundoestranho.abril.com.br>. Acesso em: 27 ago. 2013.

Após a leitura do texto, podemos afi rmar que, em 1 litro de água do Mar Morto, há uma quantidade de sal equivalente a 300 gramas. Ao relacionarmos a massa do sal (soluto) presente em 1 litro de água do Mar Morto (solução), estaremos expressando a concentração comum:

C= ₌ m1

V massa do soluto

volume da solução

Unidades

Massa do soluto gramas Volume da solução litros Concentração comum gramas/litro

Exemplo: Tem-se uma solução aquosa de soro glicosado preparada com 5,0 gramas de C6H12O6(s)

dissolvidos em água sufi ciente para formar 100 mL de solução. Qual é a concentração em g/L dessa solução? Considerando que:

Massa do soluto = 5 gramas

Volume da solução = 100 mL (0,1L) Substituindo na fórmula, tem-se:

m₁ V C = C= 50 g/L 5g 0,1 L C =

Raciocinando com regra de três

Por defi nição, a concentração comum indica a massa de soluto (em gramas) presente em um litro de solução. Se há 5,0 g de glicose dissolvidos em 100 ml de solução, então, em 1 litro de solução (1000 mL), haverá:

5,0 g de C₆H₁₂O₆(s) --- 100 mL x ––––––– 1 000 mL A concentração da solução será 50 g/L.

Busca

Ao trabalharmos com soluções, é importante tomarmos cuidado para não confundirmos o conceito de densidade com o de concentração comum. Quando falamos em densidade, estamos nos referindo à razão entre a massa da solução pelo volume da solução, sendo a fórmula d= m

v . Já ao falarmos em concentração, estamos nos referindo à razão da massa

do soluto pelo volume da solução, sendo a fórmula C= m_{V .}1

Exercícios de sala

Exercícios de sala

1 Uma solução foi preparada adicionando-se 40 g de NaOH em água sufi ciente para produzir 400 mL de solução. Calcule a concentração da solução em g/L.

___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________

2 O ser humano adulto possui, em média, 5 litros de sangue com cloreto de sódio dissolvido na concentração de 5,8 g/L. Qual é a massa total de cloreto de sódio (NaCl) no sangue de uma pessoa adulta?

___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________

3 Em um balão volumétrico de 400 mL, são colocados 18 g de cloreto de potássio e água sufi ciente para atingir a marca do gargalo (ou seja, completar 400 mL de solução). Qual é a concentração dessa solução, em g/L?

___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________

4 Colocando-se 80 g de NaOH em um recipiente com 800 mL de solução, qual é a concentração comum da solução formada?

___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________

loja.cneceduca.com.br

 

Agradecemos o interesse em nosso

material. Entretanto, essa é somente

uma amostra gratuita.

Caso haja interesse, todos os materiais

do Sistema de Ensino CNEC estão

disponíveis para aquisição através

de nossa loja virtual.