PROPRIEDADES DAS
SOLUÇÕES
• Gustavo Luchini – 14448
• Lesiane Silva Oliveira – 14455
ENGENHARIA DA COMPUTAÇÃO
2007
Introdução
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O processo de dissolução;
Soluções saturadas e solubilidade;
Fatores que afetam a solubilidade;
Formas de expressar a concentração;
Propriedades coligativas;
Colóides.
O processo de dissolução
• Solução  é formada quando uma
substância se dispersa uniformemente
em outra e sofre ação das forças
intermoleculares.
O processo de dissolução
Solvatação  é a interação das moléculas
de soluto e de solvente, se o solvente for
água, é chamada de hidratação.
Mudanças de energia e formação de
solução
• A energia total da formação de uma solução é
dividida em três fases:
• H1 - separação das moléculas do soluto
(endotérmico),
• H2 - separação das moléculas do solvente
(endotérmico),
• H3 - formação das interações soluto-solvente
(exotérmico).
• A variação de entalpia no processo de dissolução é a
soma dos três termos:
Hdissol = H1 + H2 + H3
Formação de solução,
espontaneidade e desordem
Na formação de uma solução, há dois
processos que ocorrem espontaneamente,
a diminuição de energia (exotémico) e o
aumento da desordem - entropia - do
sistema (endotérmico).
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Soluções saturadas e solubilidade
• soluto + solvente
Dissolução
solução
Cristalização
• Soluções: saturadas, insaturadas e
•
supersaturadas.
Solubilidade: é a quantidade de soluto
necessária para formar uma solução saturada em
certa quantidade de solvente.
Fatores que afetam a solubilidade
Interações soluto-solvente
Quanto maior a atração entre as moléculas
do soluto e do solvente, maior será a
solubilidade da substância.
“Semelhante dissolve semelhante”
Líquidos: miscíveis e imiscíveis
Exemplo: Pela diferença de solubilidade das
vitaminas pode-se saber quais devem ser mais ou
menos consumidas.
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Vitamina A:
solúvel em
gordura
•
Vitamina C: solúvel
em água
Efeitos da pressão
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Quanto maior a pressão exercida sobre
um gás, maior vai ser a sua solubilidade.
Líquidos e sólidos não são afetados
consideravelmente.
Lei de Henry:
Sg = k p
Efeitos de temperatura
O aumento da temperatura de uma
solução faz com que os sólidos
aumentem a sua solubilidade, já os
gases diminuem de solubilidade.
Solubilidade de
compostos iônicos em
água
Solubilidade de
gases em água
Formas de expressar a concentração
Ex: uma solução de ácido clorídrico que é 36% em massa de HCl
contém 36 g de HCl para cada 100 g de solução.
Formas de expressar a concentração
Propriedades coligativas
• Propriedades físicas das soluções que
dependem da quantidade (concentração) de
partículas que o soluto produz em solução.
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Abaixamento da pressão de vapor
Aumento da temperatura de ebulição
Aumento da pressão osmótica
Diminuição da temperatura de congelamento
Propriedades coligativas
• Abaixamento da pressão de vapor
(Tonoscopia):
Isso ocorre porque as partículas do soluto roubam
energia cinética das moléculas do solvente,
impedindo que parte destas ganhem o estado de
vapor. As partículas dispersas constituem uma
barreira que dificulta a movimentação das
moléculas do solvente do líquido para a fase
gasosa.
Portanto:
[soluto] =
Pressão de vapor
Lei de Raoult
• A pressão parcial (pa) exercida pelo vapor do
solvente na solução é igual ao produto da fração
em quantidade de matéria (xa), vezes a pressão
de vapor do solvente puro (P°a).
•
pa = xa.P°a
Exemplo da lei de Raoult
• A pressão de vapor da água é 17,5 torr a 20°C.
Adiciona-se glicose à água de tal forma que a
solução tenha xH20 = 0,800 e xglicose = 0,200. De
acordo com a equação, a pressão de vapor sobre
a solução será 80% daquela da água pura.
pH20 = (0,800)(17,5 torr) = 14 torr
1 torr = 133.32 Pa
Em outras palavras, a presença do soluto nãovolátil abaixa a pressão de vapor do solvente
Aplicação da lei de Raoult
A glicerina (C3H803) é um não-eletrólito nãovolátil com densidade de 1,26 g/mL a
25°C de uma solução preparada pela
adição de 50 mL de glicerina a 500 mL de
água. A pressão de vapor da água pura a
25°C é 23,8 torr.
Propriedades coligativas
• Elevação do ponto de ebulição
(Ebulioscopia):
Corresponde ao aumento do ponto de ebulição de
um líquido quando acrescenta-se a ele um
soluto não-volátil. É como se as partículas do
soluto "segurassem" as partículas do solvente,
dificultando sua passagem ao estado gasoso.
[soluto] = T ebulição
Propriedades coligativas
• Diminuição do ponto de congelamento
(Crioscopia):
A adição de um soluto não-volátil diminui a
pressão de vapor do líquido.
Conseqüentemente, a temperatura de
ebulição desse líquido aumenta e a de
congelação diminui.
[soluto]= temperatura de congelamento
Ex: Etilenoglicol na água dos radiadores dos
automóveis a fim de abaixar o ponto de
congelamento da solução.
Diminuição do ponto de
congelamento
• Exercício: o anticongelante automotivo consiste
em etilenoglicol (C2H6O2). Calcule o ponto de
congelamento de uma solução a 25% em massa
de etilenoglicol em água. Supondo 1000 g de
solução, Kc = 1,86°C/mol/kg
Propriedades coligativas
Pressão osmótica
[soluto] = pressão
osmótica
πV = nRT
- Solução hipotônica /
Solução hipertônica
Colóides
Soluções x Suspensões x Colóides
Colóides
• Colóide: [do grego kólla, cola + eîdos,
forma], que se assemelha à cola;
mistura de uma substância dividida em
finas partículas insolúveis (chamada fase
dispersa), usualmente de dimensões
entre 1 nm e 1000 nm, uniformemente
dispersas num meio contínuo (chamado
meio de dispersante).
Ex: Leite, chantilly, manteiga, tinta.
Colóides
• Efeito Tyndall:
Desvio da luz por
partículas coloidais.
Ex: Sol no horizonte, cor
avermelhada, feixe de luz
de um automóvel em uma
estrada com poeira.
Colóides
• Hidrofílicos: interagem com a água.
Comuns nos organismos vivos, agregados a
moléculas grandes (enzimas, anticorpos),
permanecem suspensos por terem grupos
atômicos polares, que interagem com a água.
• Hidrofóbicos: não interagem com a água.
Podem permanecer em solução pela adsorção de
partículas carregadas em suas superfícies.
Colóides
• Algumas aplicações tecnológicas
Referências Bibliográficas
• Química: A Ciência Central 9ª edição
Brown, LeMay,Bursten
• www.cftc.cii.fc.ul.pt/coccix/capitulos/cap
itulo3/modulo6
• www.wikipedia.org