SOLUÇÕES CONCEITO QUALITATIVO • Mistura unifásica de mais de um componente • Sólido em líquido – sal e água • Líquido em líquido – álcool e água • Gás em líquido – aquecimento da água – bolhas de gás • Componente dispersor - solvente • Componente disperso - soluto Formam uma única fase Para o preparo de soluções, utilizamos Balões volumétricos Adiciona-se primeiro o soluto, depois uma parte do solvente, homogeiniza-se e acrescenta o restante do solvente Becker Concentração comum de uma solução EXEMPLO: 30 g de soluto 500 ml de solução C= 30 0,5 C= massa soluto___(g)_ volume solução (L) 60g/l Modos de expressar a concentração das soluções • Percentual : gramas de soluto por 100 ml de solução = g% ou % • Molar : moles de soluto por litro de solução = M • Molal: moles de soluto por kilograma de solvente = m Concentração medida em PERCENTUAL: • Regra de três simples • Ex. Preparar 200 ml de uma solução de NaCl a 5% • Pesar 10 gramas de NaCl e diluir em 200 ml de H2O – relação é 10/200 = 5% • FÓRMULA GERAL: Quantidade = concentração g% X volume ml de soluto 100 Ou , resumindo: em gramas Q= g% X Vml 100 Concentração medida em MOLAR ( C ou M) • Concentração molar ou molaridade é a quantidade de soluto, em mol, dissolvidos num volume de solução em litros. • Para calcular a concentração molar de uma substância é necessário ter em mãos uma tabela periódica, isto porque o cálculo envolve o número de massa de cada elemento que faz parte do soluto. A fórmula geral é: • M= Nº de mols do soluto V de solução = ( mol ) (L) • Fórmula Geral: • Q= P.M.V ( g ) • Sendo: • Q = quantidade de soluto (em gramas) • P = massa molecular ( tabela periódica) • M= molaridade • V= volume (em litros ) Concentração medida em MOLAR • Ex1. Preparar 500 ml de glicose 0,15 M: Tabela periódica - 1 mol de glicose (C6H12O6)= 180 g • P= 180g/ M=0,15 Molar/ V=0,5 Litros • Q= P.M.V ( g ) – 180 X 0,15 X 0,5 = 13,5 g • Então precisa-se de 13,5 g de glicose para preparar a solução Concentração molar Ex2. Preparar 500 ml de NaOH a 0,4 M: Tabela periodica – 1 mol NaOH = 40 g P= 40g/ M=0,4 Molar/ V=0,5 Litros Q= P.M.V ( g ) – 40 X 0,4 X 0,5 = 8 g Então precisa-se de 8 g de NaOH para preparar a solução Concentração medida em MOLAL (m) Essa grandeza é muito útil quando se trabalha com soluções cuja temperatura varia, visto que a temperatura pode fazer com que o volume mude e o cálculo da molalidade não precisa do volume. m= Nº de mols de soluto ( mol ) massa do solvente ( Kg ) • Ex. Preparar 500 ml de KCL 0,1m • Q= P.M.V ( g ) • A solução terá 0,1 molal por litro em 500 ml Um mole de KCL = 74,5 g • Q = 74,5 x 0,1 x 0,5 = 3,725 g • Portanto, vamos adicionar 3,725 g de KCL em ½ litro ou ½ kilo (500ml ou 500 mg) de água • A diferença entre 0,5 Kg e 0,5 L é desprezível para fins biológicos Concentração de soluções: Modos de expressar concentração • Miligramas por cento – número de miligramas de soluto por 100 ml de solução (mg%) - • Miligramas por mililitro . Muito usado para medicamentos – mg/ml = mg.ml -1 • Partes por milhão – p.p.m. = 1mg/l RESUMINDO • Concentração comum: C= massa soluto__(g)_ volume solução(L) • Concentração em percentual: • Concentração Molar (C): Q= g% X Vml 100 ou • Q= P.M.V ( g ) • Concentração Molal: (m) Soluções saturadas e insaturadas • A concentração é proporcional à saturação – quanto mais saturada é uma solução, mais concentrada ela é. • Muito soluto Mais concentrada • Pouco soluto Menos concetrada • O que limita a concentração é a solubilidade: dissolução • Não se pode fazer uma solução a 20% de uma substância cuja solubilidade é 18% !! • O que vai ocorrer??? • Solução não-saturada = o soluto está abaixo seu limite de saturação • Solução saturada = o soluto está dissolvido no limite de sua solubilidade Concentração e Diluição • Diluir – é diminuir a concentração do soluto • Concentrar - é aumentar a concentração do soluto C1 . V1 = C2 . V2 • C1 – concentração inicial • C2 - concentração final • V1 – volume inicial • V2 – volume final • Ao diluir uma solução, a massa (m1) do soluto não se altera, sendo a mesma na solução inicial e na final. O volume da solução aumentará (de V para V'), uma vez que será adicionada uma porção de solvente. • A concentração, por sua vez, diminuirá (diluição e concentração são processos opostos). Logo, pode-se concluir que volume e concentração são grandezas inversamente proporcionais, ou seja, o primeiro aumenta à mesma proporção que o outro diminui. EXEMPLO 1 • 1) Ao diluir 100 mL de uma solução de cloreto de sódio, cuja concentração é igual a 15 g/L ao volume final de 150 mL, qual será a concentração final da solução? • Aplicando a fórmula de diluição CV = C’V’, temos: C1 . V1 = C2 . V2 • 15 . 100 = C 2. 150 • C2 = 10 g/L EXEMPLO 2 2) Uma solução foi preparada dissolvendo-se 4,0 g de cloreto de sódio (NaCl) em 2,0 litros de água. Considerando que o volume da solução permaneceu 2,0 L, qual é a concentração da solução final? a) 2g/L b) 4g/L c) 6 g/L d) 8 g/L e) 10 g/L Exemplo 3 3) Um técnico de laboratório preparou uma solução aquosa de ácido sulfúrico (H2SO4) misturando 33 g desse ácido em 200 mL de água, com extremo cuidado, lentamente, sob agitação e em uma capela com exaustor. Ao final, a solução ficou com um volume de 220 mL. A concentração em g/L dessa solução é: a) 0,15 b) 0,165 c) 66 d) 15 e) 150 Exercícios 1 - Complete as lacunas da frase a seguir com os valores corretos: • “Uma solução que apresenta concentração 80 g/L apresenta ... gramas de soluto, por litro da solução. Portanto, em 10 litros dessa solução devem existir ... gramas de soluto.” 2 - Em uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH), calcule: a) A concentração em g/L de uma solução que contém 4,0 g de NaOH dissolvidos em 500 mL de solução. b) Para preparar 300 mL de uma solução dessa base com concentração de 5 g/L será preciso quanto de soluto? • 3) Qual massa de ácido sulfúrico (H2SO4) será necessária para preparar 2 litros de uma solução na concentração de 3 mol/L? Dado: M(H2SO4)= 98 g/mol.