MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO
SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA
CAMPUS LAGES
Soluções e Expressão das
concentrações
Prof. Marcel Piovezan
[email protected]
Curso Técnico concomitante em Análises Química
Unidade Curricular: Química Analítica
Módulo 2
BRIAN SYTNYK/
MASTERFILE/OTHER-IMAGES
Introdução às expressões de
concentração das soluções aquosas
X
SAIR
Os conceitos de solução, solvente e soluto


CID
HIGHRES PRESS STOCK/CID

Solução: mistura homogênea (soluto + solvente)
Soluto: dissolvido pelo solvente
Solvente: substância utilizada para dissolver outra
Grande parte das soluções é líquida, mas, como vemos aqui,
existem soluções sólidas, como o ouro, e gasosas, como o ar atmosférico.
1 Introdução às expressões de concentração das
soluções aquosas
X
SAIR
"Solutos diferentes apresentam solubilidades diferentes“
- Solução diluída - quantidade grande de solvente em
relação ao soluto
Ex: 2 g de NaCl em 100 mL de H2O a 18ºC
- Solução concentrada - quantidade grande de soluto em
relação ao solvente
Ex: 30g de NaCl em 100 mL de H2O a 18ºC
X
SAIR
- Solução saturada - contém a máxima quantidade de
sal que se dissolve em 100 mL de H2O a uma
determinada temperatura.
Ex: 36g de NaCl em 100 mL de H2O a 18 ºC
-Solução supersaturada - apresenta uma maior
quantidade de soluto do que o solvente consegue
dissolver. Essa solução apresenta corpo de chão,
corpo de fundo ou precipitado.
Ex: 40 g de NaCl em 100 mL de H2O a 18ºC
X
SAIR
4 – COEFICIENTE E CURVA DE SOLUBILIDADE
Coeficiente de solubilidade
:
Na prática para
que serve? De que
me serve como
técnico?
X
SAIR
O preparo de uma solução
aquosa em laboratório
THE NEXT/CID
THE NEXT/CID
Solução aquosa de NaOH
O soluto é transferido para
o frasco e, em seguida,
adiciona-se um pouco de
água destilada e agita-se
até que todo o sólido se
dissolva.
Massa do soluto = 80 g
M(NaOH) = 40 g • mol–1
Finalmente, acrescenta-se água com auxílio de
uma pisseta até atingir a
marca de 1.000 mL.
1 Introdução às expressões de concentração das
soluções aquosas
Massa do soluto = 80 g
Volume da solução = 1 L
X
SAIR
Concentração comum
THE NEXT/CID
Relação entre massa de soluto e volume de sua solução
NaOH (aq)
C = 80 g/L
A solução preparada contém 80 g
de soluto dissolvidos em 1,0 L de
solução.
1 Introdução às expressões de concentração das
soluções aquosas
X
SAIR
THE NEXT/CID
Concentração comum
NaOH (aq)
C = 80 g/L
Expressa a massa de soluto
presente num certo volume
de solução.
1 Introdução às expressões de concentração das
soluções aquosas
X
SAIR
Densidade de solução versus
concentração comum
Densidade:
inclui a massa
da solução.
Concentração comum:
inclui apenas
a massa do soluto.
1 Introdução às expressões de concentração das
soluções aquosas
X
SAIR
BRIAN SYTNYK/
MASTERFILE/OTHER-IMAGES
Concentração em quantidade de matéria
e outras expressões de concentração
X
SAIR
Concentração em quantidade de matéria
e outras expressões de concentração
THE NEXT/CID
THE NEXT/CID
THE NEXT/CID
Concentração em quantidade de matéria
X
SAIR
Relembrando...
Mol
É
a quantidade de uma espécie química que contém
6,02 x 1023 partículas (átomos, moléculas, íons,
elétrons, etc).
Massa Molar (M ou MM)
A
massa em g de 1 mol da espécie química.
 Massa molar atômica  Peso atômico
Ex: 1 mol de H = 1,0079 g de H,
1 mol de Fe = 55,847g de Fe
 Massa
molar molecular
Ex: 1 mol de CO2 = 44,01 g de CO2
1 mol de H2O = 18,0158 g de H2O
X
SAIR
Concentração da solução
Concentração Molar (Molaridade)
 Concentração
da solução expressa em mols do
soluto por litros do solvente.
 Solução
1 molar = 1 mol da substância / 1L de
solução ou 1 molar = 1 mmol da substância / 1 mL
de solução
massa(g)
Molaridade
MM(g.mol 1).Volume(L)
massa(g)
n
MM(g.mol 1)
X
SAIR
Densidade

Densidade = massa da substância / volume

Unidades: (g/mL) ou (g/cm3) ou (kg/L)

Expressões de resultados analíticos:
Relação m/m
Amostras sólidas
% analito = massa (g) analito
x 100
massa (g) amostra
Relação m/v
% analito = massa (g) analito
Amostras líquidas
x 100
volume (mL) amostra
Relação v/v
% analito = volume (mL) analito
x 100
volume (mL) amostra
X
SAIR
Contando íons em solução
Concentração em quantidade de matéria
e outras expressões de concentração
X
SAIR
Contando íons em solução
2 Concentração em quantidade de matéria
e outras expressões de concentração
X
SAIR
Título em massa
Expressa a relação entre a massa de soluto
e a massa de solução.
2 Concentração em quantidade de matéria
e outras expressões de concentração
X
SAIR
Título em volume
Expressa a relação entre o volume de soluto
e o volume de solução.
2 Concentração em quantidade de matéria
e outras expressões de concentração
X
SAIR
Porcentagem em massa e em volume
Quando o título em massa é expresso em porcentagem,
tem-se a porcentagem em massa do soluto na solução.
2 Concentração em quantidade de matéria
e outras expressões de concentração
X
SAIR
Porcentagem em volume
Quando o título em volume é
expresso em porcentagem,
tem-se a porcentagem em volume
do soluto na solução.
2 Concentração em quantidade de matéria
e outras expressões de concentração
X
SAIR
Exercícios
1. Calcular a massa em gramas em 1 mol de CaSO4.7H2O
(Ca = 40,08; S = 32,06; O = 15,99; H = 1,01) R: 262,14 g/mol
2. Calcular o número de mols em 500 mg de Na2CO3. (Na = 22,990;
C = 12,011) R: 0,0047 mol ou 4,7 x 10-3 mol
3. Quantos miligramas estão contidos em 0,250 mmol de Fe2O3?
(Fe = 55,847) R: 39,923 mg
4. Calcule a concentração , em g/L da solução obtida ao dissolver
4 g de cloreto de sódio em 50 cm3 de água? R: 80 g/L
5. O soro fisiológico contém 0,900 g de NaCl, em 100 mL de solução
aquosa. Calcule a concentração do sal expressa em mol L-1 ?
R: 0,15 mol L-1
X
SAIR
Vamos exercitar mais....
X
SAIR
1.Um técnico de análises químicas precisa preparar uma
solução de concentração 0,1 mol/L de NaOH em um
balão volumétrico de 50 mL
a) Qual a massa molar da base (g/mol)
M = 0,1 mol/L
b) Qual a massa a ser pesada da base em
gramas e em miligramas para preparar
essa solução.
V = 50 mL ou 0,05 L
c) Será necessário preparar mais volume
de solução (500 mL), quanto de base
devo pesar para obter a mesma
concentração de 0,1 mol/L
NaOH
X
SAIR
2. Um aditivo para radiadores de automóveis é composto
de uma solução aquosa de etilenoglicol. Sabendo que em
um frasco de 500 mL dessa solução existem 5 mols de
etilenoglicol (C2H6O2), qual a concentração comum dessa
solução?
etilenoglicol
n = 5 mol
V = 500 mL ou 0,5 L
R: 620 g/L
X
SAIR
3. Qual o volume de H3PO4 85% (m/m) necessário para
preparar 250 mL de uma solução de H3PO4 1 mol.L-1
(MM = 98 g.mol-1, d = 1,71 g/mL) ?
Título= 85 % (m/m)
V = 250 mL ou 0,250 L
R: 16,85 mL
X
SAIR
4. Qual a massa de iodeto de potássio para
preparar 2 L de uma solução de KI 10% (m/v)?
R: 0,2 kg ou 200 g
X
SAIR
5. Qual a massa de CuSO4.5H2O (MM = 249,69 g.mol-1)
necessária para preparar 500 mL de uma solução
padrão de Cu(II) 2,0 g.L-1 (MM = 63,546 g.mol-1)?
Lembrando....
CuSO4
Cu+2
+
SO4-2
C = 2,0 g/L de Cu+2
V = 500 mL ou 0,5 L
R: 3,929 g ou 3929 mg
X
SAIR
6. Uma solução de ácido Nítrico tem
concentração igual a 126 g/L e densidade igual
a 1,008 g/mL. Quais as frações molares do
soluto e do solvente nessa solução?
C = 126 g/L
d = 1,008 g/mL
R: XHNO3 = 0,035 ou 3,5 %
XH2O = 0,965 ou 96,5 %
X
SAIR
8. Num certo tanque de tratamento de resíduos químicos
continha, quando cheio, 3 gramas de um dado sal numa
concentração de 0,5 mol/L. Hoje, a concentração desse sal
no tanque cheio é de 2,5 mol/L. Qual a massa do sal no
tanque?
Hoje
m = 3 g
m = ?
M = 0,5 mol/L
M = 2,5 mol/L
R: 15 g
X
SAIR
9. O soro fisiológico utilizado para limpar
lentes de contato é uma solução aquosa de
NaCl 0,9 %. Se, em um frasco contendo 100
mL desse soro, forem adicionados 10,8 g de
NaCl, qual será a concentração molar da
solução preparada?
m = 10,8 g de NaCl
M = ?
Título = 0,9 % (m/m)
V = 100 mL ou 0,1 L
R: massa final = 10,8 g
M = 1,85 mol/L
X
SAIR
Diluição e mistura de soluções
X
SAIR
BRIAN SYTNYK/
MASTERFILE/OTHER-IMAGES
Diluição de soluções
Adição de solvente a uma solução
I
II
O pó dissolvido
em água.
Muito concentrado
Acrescenta-se
mais água:
diluição.
Menos concentrado
ou mais diluído
Diluição de pó em solvente água
3 Diluição e mistura de soluções
X
SAIR
Diluição de soluções (nível microscópico)
THE NEXT/CID
THE NEXT/CID
Solução concentrada de CuCl2 (aq) diluída pela adição de
solvente resulta em nova solução com o mesmo número
de íons Cu2+ e Cl–.
3 Diluição e mistura de soluções
X
SAIR
FOTOS: THE NEXT/CID
Diluição de soluções (nível macroscópico)
M = 2,0 mol /L
V= 5,0 mL (alíquota)
M=?
V= 5,0 mL (alíquota)
Trasferida para balão de 50 mL
V = 50 mL
3 Diluição e mistura de soluções
X
SAIR
Cálculos envolvendo diluição
A quantidade de soluto permanece a mesma.
3 Diluição e mistura de soluções
X
SAIR
Cálculos envolvendo mistura de soluções de
mesmo soluto
A quantidade de soluto permanece a mesma.
Sol. 1
Sol. 2
n1
n2
V1
V2
M1
M2
𝑀1 𝑥 𝑉1 + 𝑀2 𝑥 𝑉2
𝑀𝑓 =
𝑉𝑓
3 Diluição e mistura de soluções
X
SAIR
Cálculos envolvendo mistura de soluções de
mesmo soluto
1)
Diluição é uma operação muito utilizada no nosso dia-a-dia,
quando, por exemplo, preparamos um refresco a partir do suco
concentrado. Considere 100 mL de determinado suco em que a
concentração do soluto seja de 0,4 mol/L. Qual o volume em mL
de água, que deverá ser acrescentado para que a concentração
do soluto caia para 0,04 mol/L?
2)
Um volume de 200mL de uma solução aquosa de glicose
(C5H12O6) de concentração igual a 60 g/L foi misturada a 300 mL
de uma solução de glicose de concentração igual a 120 g/L.
Determine a concetração em g/L da solução final.
3)
Uma solução aquosa 2 mol/L de NaCl de volume 50 mL foi
misturada a 100 mL de uma solução aquosa de NaCl 0,5 mol/L.
Calcule a nova concentração da solução.
3 Diluição e mistura de soluções
X
SAIR