APOSTILA SOLUÇÕES Dispersões
É o nome dado à mistura de duas substâncias em que uma substância se dissolve na outra (dissolver significa que as substâncias se distribuem uma no interior da outra).
As substâncias que compõe a dispersão são denominadas: disperso e dispergente. Disperso: é a substância em menor quantidade;
Dispergente: é a substância em maior quantidade. As dispersões se classificam em:
1) Suspensão: misturas heterogêneas em que as fases são vistas a olho nu. Exemplo: água e areia.
2) Colóide: misturas heterogêneas em que as fases são vistas com o auxílio de ultramicroscópio1. Exemplo: maionese.
3) Solução: mistura homogênea em que as partículas que a formam são invisíveis a qualquer instrumento de pesquisa.
Resumo
A solução é o foco do nosso estudo, uma vez que é a dispersão mais manipulada pelo homem. Solução
É o nome dado a toda mistura homogênea (que apresenta uma única fase). Na solução o disperso denomina-se soluto e o dispergente solvente.
Para facilitar o estudo usaremos a seguinte convenção:
Índice 1: grandezas relacionadas ao soluto.
Índice 2: grandezas relacionadas ao solvente.
Sem índice: grandezas relacionadas à solução.
Coeficiente de solubilidade (CS): é a quantidade máxima de soluto que é possível dissolver em 100g de
solvente, a uma determinada temperatura.
m m . 100 C
2 1 S
1 Ultramicroscópio: microscópio que utiliza fenômenos de espalhamento de luz na observação da posição de objetos de
minúsculas dimensões, sendo, portanto, incapazes de ser estudados pelos microscópios comuns. Dispersão
Disperso + Dispergente
Suspensão Colóide Solução
Solução Mistura homogênea de
duas ou mais substâncias
Solvente Substância que contém
o mesmo estado físico da solução
Solubilidade: capacidade de uma substância se dissolver em outra substância.
Exemplo 1. Foram agitados 39g de CaNO3 com 20g de água a 18ºC. O sistema resultou heterogêneo e por filtração foram obtidos 46g de solução saturada. Calcule o CS do sal.
Solução:
- Massa total do sistema antes da filtração:
mantes = 39 + 20 = 59g
Como todo o solvente (água) foi filtrado podemos calcular a massa de sal que ficou no filtro: msal no filtro = 59 – 46 = 13g
Ou seja, a massa de sal que efetivamente se dissolveu na água e atravessou o filtro foi: m1 = 39 – 13 = 26g
Agora podemos calcular o Cs:
O H g 100 / g 130 20
26 . 100 m
m . 100
C 2
2 1 S
EXERCÍCIOS
1. A uma determinada temperatura o Cs do NaI é de 180g/100g. Calcule a massa de água necessária para preparar uma solução saturada que contenha 54g desse sal na temperatura considerada. 2. O coeficiente de solubilidade de um sal, numa determinada temperatura é de 68g/100g. Calcule a
massa de uma solução saturada que contenha 25g desse sal na temperatura considerada.
3. Preparou-se a 50ºC uma solução saturada do sal B, usando-se 500g de água. Resfriando-se essa solução a 25ºC, qual a massa de sal que precipitará?
4. A solubilidade do CaC2O4 a 20ºC é de 33g/100g de água. Qual a massa em gramas de CaC2O4 depositada no fundo do recipiente quando 100g de CaC2O4 são adicionados em 200g de água a 20ºC?
Unidades de concentração
Expressa a quantidade de soluto dissolvido em uma quantidade fixa de solução. 0
20 40 60 80 100 120 140
0 10 20 30 40 50 60
Cs (g/100g H2O)
Temperatura (°C)
A B
Estudaremos quatro tipos de unidades de concentração:
Concentração comum (C);
Título em massa (T);
Porcentagem em massa (P);
Molaridade (M).
CONCENTRAÇÃO COMUM (C): expressa a massa de soluto dissolvida em um volume de 1L de solução.
V m
C 1
Onde:
m1 = massa do soluto e V = volume da solução
Exemplo: calcule a concentração (g/L) de uma solução que apresenta volume de 500 cm3 e contém 30g de soluto.
Solução:
Dados: m1 = 30g
V = 500 cm3 1000 = 0,5L
L / g 60 5 , 0 30 V m
C 1
EXERCÍCIOS
1. São dissolvidos 600g de NaCl em água suficiente para 2L de solução. Qual é a concentração em g/L dessa solução?
2. A concentração (g/L) de uma solução é 20 g/L. Determine o volume dessa solução, sabendo que ela contém 80g de soluto.
3. Determine a massa de NaOH dissolvido em água suficiente para 800 cm3, cuja concentração comum é de 25 g/L.
4. São dissolvidos 19,6g de sacarose em água suficiente para 800 cm3 de solução. Qual é a concentração comum dessa solução?
5. O que significa dizer que a concentração comum de uma solução é de 300 g/L?
6. Considere duas latas do mesmo refrigerante, uma na versão “diet” e outra na versão comum. Ambas contém o mesmo volume de líquido (300 mL) e têm a mesma massa quando vazias. A composição do refrigerante é a mesma em ambas, exceto por uma diferença: a versão comum contém certa quantidade de açúcar, enquanto a versão “diet” não contém açúcar (apenas massa desprezível de um adoçante artificial). Pesando-se duas latas do refrigerante, foram obtidos os seguintes resultados:
Amostra Massa (g) Lata de refrigerante comum 331,2 Lata de refrigerante diet 316,2
A partir destes dados, calcule a concentração em g/L de açúcar no refrigerante comum.
MOLARIDADE (M): expressa a quantidade de matéria (número de mol) do soluto dissolvida em um volume de 1L de solução.
V n
M 1 (1) Onde:
Note que:
MM m
n1 1 (2) Onde:
m = massa do soluto e MM = massa molar da substância Substituindo (2) em (1), temos:
V . MM
m
M 1 (3)
Exemplo: são dissolvidos 20g de NaOH em 500cm3 de água, originando uma solução. Determine a molaridade dessa solução.
Solução:
Dados: m1 = 20g
MM = 23 + 16 + 1 = 40 g/mol V = 500cm3 1000 = 0,5 L
L / mol 1 5 , 0 . 40 20 M EXERCÍCIOS
1. Qual é a concentração molar de uma solução que, num volume de 600cm3 contém 0,25 mol de moléculas do soluto?
2. Determine a massa de NaCl existente em um frasco de 5L de solução aquosa 0,4M.
3. Calcule o volume de uma solução aquosa de hidróxido de sódio 0,7M, sabendo que ela contém 21g de NaOH.
4. Qual a massa de Na2SO4 necessária à preparação de 100 mL de solução 0,4M desse sal?
5. Uma solução é preparada a partir de 1,11g de CaCl2 em H2O, formando 200 mL de solução. Calcule sua molaridade em relação ao íon Cl-.
TÍTULO (T): expressa a massa do soluto distribuída na massa da solução.
m m
T 1
Onde: m1 = massa do soluto e m = m1 + m2 Então: m m m T 2 1 1
Exemplo: qual o título de uma solução contendo 20g de H2SO4 dissolvidos em 80g de água? Solução:
Dados: m1 = 20g m2 = 80g
2 , 0 100 20 80 20 20 m m m T 2 1 1 EXERCÍCIOS
2. O título de uma solução é de 0,25. Determine a massa do solvente, sabendo que a do soluto é de 10g.
3. O título de uma solução é de 0,18. Calcule a massa do solvente, sabendo que a do soluto é de 36g. 4. O título de uma solução é de 0,24. Calcule a massa do soluto, sabendo que a massa do solvente é
de 80g.
5. O título de uma solução é 0,35. Determine a massa do soluto, sabendo que a massa do solvente é de 70g.
PORCENTAGEM EM MASSA (P%): é o título multiplicado por 100%. P% = T.100%
% 100 x m m
m %
P
2 1
1
Exemplo: qual a porcentagem em massa de 20g de H2SO4 dissolvidos em 80g de água?
Dados: m1 = 20g m2 = 80g
% 20 % 100 x 100
20 % 100 x 80 20
20 %
100 x m m
m %
P
2 1
1
Isso significa que, em cada 100g de solução, 20g são de H2SO4. EXERCÍCIOS
1. Uma solução contém 184g de glicerina (C3H8O3) em 800g de água. Calcular: a. O título da solução
b. A porcentagem em massa da solução
2. Que massa de solução a 4% de NaCl é necessária para se obter 6g de NaCl?
3. Uma solução apresenta 5% de sulfato de cobre. Qual a massa de sulfato de cobre necessária para preparar 250g dessa solução?
4. São dissolvidos 50g de NaOH em água. Calcule a massa de água, sabendo que a do soluto corresponde a 20% da solução.
5. Uma solução contém 15% em massa de soluto. Sabendo que a massa do solvente é de 45g determine a massa dessa solução.
Você exercitando
1. (FUVEST) 160 gramas de uma solução aquosa saturada de sacarose a 30ºC são resfriados a 0ºC. Quanto do açúcar cristaliza?
Temperatura (ºC) Solubilidade da sacarose (g/100g de H2O)
0 180
30 220
a) 20g b) 40g c) 50g d) 64g e) 90g
2. (Puccamp) Considere o gráfico, representativo da curva de solubilidade do ácido bórico em água.
Adicionando-se 200g de H3BO3 em 1,00kg de água, a 20°C, quantos gramas do ácido restam na fase sólida?
a) 50,0 b) 75,0 c) 100 d) 150 e) 175
4. A concentração comum de uma solução é de 20 g/L. Determine o volume dessa solução, sabendo que ela contém 75g de soluto.
5. (F.F.O.Diamantina-MG) Quantos gramas de água são necessários, a fim de preparar uma solução a 20% em peso,usando 80g de soluto?
6. Uma solução aquosa de hidróxido de sódio é preparada, misturando-se 20g de soluto com 140g de solvente. Qual a porcentagem, em massa, do soluto na solução?
7. (UECE) Observe o quadro a seguir. Os valores de I, II e II, são, respectivamente:
H2SO4 KNO3 NaOH
Massa molar 98g/mol 101g/mol 40g/mol
Massa de soluto I 303g 200g
Volume da solução 2,0L II 2,5L
Mols/Litro 0,5 1,0 III
8. O "soro caseiro" recomendado para evitar a desidratação infantil consiste em uma solução aquosa de cloreto de sódio (3,5g/L) e de sacarose (11,0g/L). Qual é a concentração, em mol/L, do cloreto de sódio nesta solução?
9. (UERJ) Para limpeza de lentes de contato, é comum a utilização de solução fisiológica de cloreto de sódio a 0,9% (massa por volume). Um frasco contendo 0,5 litro desta solução terá uma massa de NaCl, em gramas, igual a:
a) 1,8 b) 2,7 c) 4,5 d) 5,4
