Dispersões
Dispersão: sistema no qual uma substância (disperso) encontra-se
disseminada, na forma de pequenas partículas no interior de outra
(dispersante)
Classificada de acordo com o tamanho das partículas em:
Soluções / Soluções Verdadeiras. Colóides/ Dispersões coloidais Suspensões/Dispersões Grosseiras
Tipo de Dispersão
Tamanho da partícula dispersa
Solução
Verdadeira
Entre 0 e 10
-9
m (1nanometro)
Colóide
Entre 10
-9m e 10
-6m (1 à 10
3nanometro)
Supensão
Acima de 10
-6m (acima de 10
3Dispersões
Soluções Verdadeiras ou soluções
O disperso (soluto) é constituído de átomos, íons ou pequenas moléculas;
Pelas reduzidas dimensões do disperso (soluto), as soluções verdadeiras sempre serão sistemas homogêneos, sendo que as partículas não são visíveis mesmo com equipamentos óticos de alta resolução e ampliação;
Não há sedimentação das partículas e não é possível a sua separação por nenhum tipo de filtro;
Exemplos:
Dispersões
Colóides
Disperso é constituído por aglomerados de átomos, moléculas ou íons ou, até mesmo, por macromoléculas;
As partículas do disperso são visualizáveis em equipamentos óticos (microscópios) de alta resolução (ampliação);
As partículas podem ser separadas por ultracentrifugação (elevado número de RPM) ou por ultrafiltração (filtros cujo diâmetro do poro é bastante reduzido);
Exemplos:
Dispersões
Suspensões / Dispersões Grosseiras
Disperso é constituído de grandes aglomerados de átomos ou moléculas; As partículas do disperso são visíveis em microscópio comum, constituindo-se
em sistemas heterogêneos;
As partículas do disperso sedimenta-se por ação da gravidade ou em
centrífugas comuns podendo, também, ser separadas por filtros comuns de laboratório;
Exemplos:
Estudo das Soluções
Formação de soluções
Disseminação espontânea de uma substância em outra, originando um sistema mais entrópico que as substâncias originais. Esta desordem molecular (entropia) é uma tendência.
Para que ocorra o processo da dissolução é necessário que as partículas do soluto e do solvente apresentem atrações entre si decorrentes de forças de natureza eletrostática, que dependem do soluto e solvente utilizados.
Estudo das Soluções
Classificação das Soluções
Quanto ao estado físico
Sólidas: ligas metálicas (aço: Fe, C e Mn; latão: Cu e Zn)
Líquidas: bebidas não gaseificadas, bebidas alcoólicas, água
mineral
Estudo das Soluções
Classificação das Soluções
Quanto à natureza do soluto
moleculares: as partículas do soluto são moléculas.
Estudo das Soluções
Classificação das Soluções
Quanto ao coeficiente de solubilidade (CS)
Representa a maior massa que pode ser dissolvida em certa
quantidade padrão de um solvente, em determinada temperatura.
CS varia com a temperatura sendo que a solubilidade é particular
para cada substância. As curvas de solubilidade para as substâncias são obtidas experimentalmente.
Estudo das Soluções
Analisando o gráfico concluímos:
A solubilidade da maioria das
substâncias aumenta com a T.
O CS do KNO
3varia muito com T e o
do NaCl permanece inalterado.
A 10ºC o NaCl é mais solúvel que o
KNO
3, a 60ºC ocorre o inverso.
As curvas de solubilidade de alguns
compostos apresentam pontos de
inflexão que indicam mudança de
estrutura do soluto.
Estudo das Soluções
Classificação das Soluções
Quanto ao coeficiente de solubilidade (CS)
insaturadas: a quantidade de soluto dissolvido é inferior ao C.S.
saturadas: a quantidade de soluto dissolvido é igual ao C. S.
super-saturadas: são soluções obtidas por técnicas especiais, nas
Estudo das Soluções
Classificação das Soluções
No caso de substâncias gasosas a solubilidade é inversamente
proporcional ao aumento de T.
A influência da pressão é explicitada pela Lei de Henry.
C = k.P
C = concentração de gás dissolvido k = constante de proporcionalidade P = pressão exercida sobre o sistema
Preparo de Soluções
Soluções padrão: usadas para fins analíticos contendo uma quantidade
exatamente conhecida de um reagente qualquer, na unidade de
volume.
Expressa com exatidão (quatro casas decimais)
0,1538 g/L (massa/volume)
0,8543 mol/L (número de mols/volume)
Soluções não padronizadas: usadas para fins não analíticos sendo sua
concentração aproximada. Não é requerida a mesma exatidão, com
relação às soluções padronizadas (uma ou duas casas decimais)
Expressões de Concentração
Concentração: representa uma relação entre a quantidade do soluto e,
em geral, a quantidade de.
As principais formas de representação:
massa/volume 12g/L
massa/massa 1,2% (indica que para cada 100g de solução há 1,2g do
soluto)
volume/volume 100mL/L
número de mols/volume 0,5mol/L número de mols/massa 0,5mol/g
Expressões de Concentração
Concentração ou Concentração Comum (C)
Razão entre a massa de soluto e o volume da solução.
𝐶 =
𝑚𝑉
(Unidades: gramas/litro)
Qual a massa de bicarbonato de sódio em 100L de uma solução com concentração de 107mg/L?
Expressões de Concentração
Título (
) ou porcentagem em massa (%
)
Considera a relação entre as massas do soluto (m1) e da solução (m)
=
𝑚
1
𝑚
%
=
𝑚
1Expressões de Concentração
Concentração em “partes por milhão” (ppm)
Uma representação de concentração comum para soluções muito diluídas.
Expressões de Concentração
Concentração em Quantidade de Matéria ou Molaridade(M)
Razão entre o número de mols do soluto e o volume total da solução
𝑀 =
𝑛
𝑉
𝑠𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑛 =
𝑚
Diluições e Misturas
Diluir Adicionar solvente sem alterar a quantidade de soluto
Diluições e Misturas
Mistura (mesmo soluto): não há reação entre as soluções
Diluições e Misturas
Mistura (solutos diferentes): ocorre reação entre os constituintes
Para que a reação seja completa os volumes devem obedecer à relação estequiométrica da reação.
Neste caso no ponto final da reação teremos:
Diluições e Misturas
Mistura (solutos diferentes): ocorre reação entre os constituintes
Para que a reação seja completa os volumes devem obedecer à relação estequiométrica da reação.
Neste caso no ponto final da reação teremos:
𝑛
𝑏𝑎𝑠𝑒
= 3𝑛
á𝑐𝑖𝑑𝑜
→
𝑀
𝑏𝑉
𝑏=3(𝑀
𝑎.𝑉
𝑎)
Titulação: método volumétrico para determinação de concentração de ácidos através de bases e vice-versa.
Efeito Tyndall
Técnica utilizada para classificar colóides
Partículas em solução saturada irão aparecer a olho nu sob o feixe de luz.
Um colóide irá dar origem a difusão pela refração do feixe nas partículas.
Uma solução não altera o feixe de luz.
Em uma solução coloidal autêntica, a energia interna das partículas aumenta de acordo com a intensidade da luz aplicada.
Exercícios