ACH4064 Linguagem Química e Reações Químicas 2

ACH4064 – Linguagem Química e

Reações Químicas 2

Profa Dra Káthia M. Honório - [email protected]

(sala 322C – 3o andar – Prédio I1)

Prof. Dr. Paulo Rogério Miranda Correia - [email protected]

(sala 320D – 3o andar – Prédio I1)

Calendário

de

Aulas

Data Assunto Professor

Agosto

02/08 Apresentação da disciplina e Preparo de soluções Kathia

09/08 Estequiometria Kathia

16/08 Lab 1 - Preparo de soluções e estequiometria Kathia

23/08 Cinética Química I Kathia

30/08 Equilíbrio Químico I Kathia

Setembro

06/09 SEMANA DA PÁTRIA

-13/09 Equilíbrio Químico II Kathia

20/09 Lab 2 - Laboratório de Reações (Cinética e Equilíbrio) Kathia 27/09 Avaliação 1 | Etapa 1 do Projeto Final Kathia Outubro

04/10 Termodinâmica química I Paulo

11/10 Termodinâmica II Paulo

18/10 Lab 3 - Laboratório de Termodinâmica Paulo

25/10 Eletroquímica I Paulo

Novembro

01/11 Eletroquímica II Paulo

08/11 Lab 4 - Laboratório de Eletroquímica Paulo

15/11 Não haverá aula

-22/11 Avaliação 2 | Etapa 2 do Projeto Final Paulo

29/11 Prova Substitutiva Paulo/Kathia

Dezembro

Critérios – Avaliação da Aprendizagem

Média Final = {0,6 x [(P1 + P2) / 2] + 0,3 x Lab + 0,1 x AE} + C

• P1 e P2: provas

• Lab: aulas de laboratório com atividades de preparação e finalização • AE: atividades especiais, incluindo projeto final

• C: conceito de até +0,5 ponto na média final

Prova substitutiva (SUB)

A SUB só pode ser feita por alunos que faltaram em uma das provas da disciplina (P1 ou P2). O conteúdo do semestre é considerado na elaboração das questões da SUB. A nota da SUB substitui um ZERO por AUSÊNCIA.

Prova de recuperação (REC)

A REC só pode ser feita por alunos que apresentarem frequência maior ou igual a 70% e média entre 3,0 e 4,9. O conteúdo do semestre é considerado na elaboração das questões da REC. O cálculo do resultado final será conforme a fórmula apresentada a seguir.

Retrospectiva

Modelos Atômicos Tabela Periódica Ligações Químicas/ Geometria Química Orgânica Esteroquímica Gases Forças Intermoleculares Funções Químicas e Reações LQRQ - 2

ACH4064 - LQRQ 2

Aula: Preparo de Soluções

Kotz: vol. 1, Cap. 5 (página 155)

Káthia M. Honório

Solução: mistura homogênea de 2 ou mais substâncias

Soluto:

 Substância que esta em menor

quantidade; substância(s) dissolvida(s); pode ser gás, líquido ou sólido; um ou mais tipos presentes em solução.

Solvente:

 Substância presente em maior quantidade;

somente um tipo por solução; soluções aquosas - água.

Exemplo: refrigerantes



Solvente: água



Solutos:

• dióxido de carbono (gás)

• açúcar/adoçante (sólido)

• ácido fosfórico (líquido)

• cor caramelo (sólido)

O soluto forma uma espécie de “interação” com o solvente.

Pode ser do tipo de ligações de hidrogênio. Ex. açúcar em água

Hidratação ou solvatação (no caso do solvente não ser a água). Ex. cloreto de sódio em água

Processo de dissolução

• Considere o NaCl (soluto) dissolvendo-se em água (solvente):

– as ligações de H da água têm que ser quebradas – o NaCl se dissocia em

Na+ _{e Cl}

-– formam-se forças íon-dipolo: Na+ … _-OH

2 e

Cl- … _+H 2O

– Dizemos que os íons são solvatados pela água

– Se água é o solvente: íons são hidratados.

Soluções saturadas e solubilidade

• Dissolução: soluto + solvente  solução • Cristalização: solução  soluto + solvente

• Saturação: a cristalização e a dissolução estão em equilíbrio

• Solubilidade: é a quantidade de soluto necessária para formar uma solução saturada

• Solução supersaturada: é uma solução formada quando dissolve-se mais soluto do que em uma solução saturada

1) Natureza do solvente e/ou do soluto

Tipos de forças intermoleculares que podem ocorrer. Polaridade do solvente e do soluto.

Afeta a energia cinética das moléculas, a frequência e a força de suas colisões com as partículas de soluto.

2) Agitação

A agitação da solução possibilita que partes novas de solvente fresco entrem em contato com o soluto.

3) Temperatura

4) Pressão

5) Quantidade de soluto

Relação entre a quantidade de soluto e a quantidade de solvente disponível para o preparo da solução.

Solução Eletrolítica e

Não-Eletrolítica

Quantidade de soluto presente na

solução???????

• Todos os métodos envolvem medir a quantidade de soluto em função da quantidade de solvente (ou da solução).

• Geralmente, as quantidades ou medidas são massas, quantidade de matéria ou litros.

• As soluções podem ser diluídas ou concentradas. • Definições:

Quantidade de soluto presente na solução???????

Concentração é definida como:

Concentração =

Quantidade de soluto

Quantidade de solução

(soluto + solvente)

Há diversas unidades de

concentração, pois é possível medir o

soluto de várias formas.

Aspectos Quantitativos das Reações

em Solução



Molaridade: número de mols de

soluto por litro de solução.



Molaridade



M

mols de soluto

M =

---volume de solução (L)

EXEMPLO: Dissolver 5g de NiCl₂•6 H₂O em água para preparar 250 mL de solução. Calcule a molaridade.

Etapa 1:

Calcular número de

mols de NiCl

₂

•6H

₂

O

0.0210 mol

0.250 L = 0.0841 M

Etapa 2:

Calcular molaridade



Qual a massa de ácido oxálico, H

₂

C

₂

O

₄

, é

necessária para preparar 250 mL de uma

solução 0,05 M?

Conc. (M) = mols/volume = mols/V

Então,

mols = M•V

Etapa 1: Calcular número de mols do ácido. (0,05 mol/L)(0,250 L) = 0,0125 mols

Etapa 2: Calcular massa do ácido. (0,0125 mol )(90 g/mol) = 1,13 g

mols = M•V

Molaridade

 Qual a massa de ácido oxálico, H₂C₂O₄, é necessária

• Unidade conveniente para expressar a concentração de substâncias extremamente diluídas como, por exemplo, os contaminantes do ar. • Relação entre a massa de soluto e a massa da solução (em

gramas), multiplicada por 1000000, ou seja:

m_A representa a massa do soluto A em gramas e m a massa da

solução.

ppm (parte por milhão)

Aves marinhas como a águia-pescadora que se alimentam de peixes contaminados com o pesticida DDT acumulam uma média de 25 partes por milhão de DDT em seus

tecidos adiposos. Quando a concentração de DDT é alta, a águia-pescadora-mãe produz ovos com cascas muito finas que são facilmente

esmagadas, de modo que menos filhotes nascem.



Pesar um soluto

sólido e dissolver em

uma dada

quantidade de

solvente.



Diluir uma solução

concentrada para

obter uma solução

menos concentrada.

Preparo de Soluções

Diluição de Soluções



Diluição: a quantidade de matéria (número de

mols) é conservada!!!

mols

_inicial

= mols

_final

M

_inicial

• V

_inicial

= M

_final

• V

_final

https://www.youtube.com/watch?v=lYXyFeo39wU

https://www.youtube.com/watch?v=nUt_mrnPf00

Aplicações - Concentração

https://phet.colorado.edu/sims/html/concentration/latest/concentration_en. html

Estequiometria!!!!!!