PROPRIEDADES DAS
SOLUÇÕES
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
• Uma solução é formada quando uma
substância se dispersa uniformemente
em outra.
• Forças intermoleculares.
O processo de dissolução
O processo de dissolução
O processo de dissolução
Mudanças de energia e formação da solução
•
-
Há três fases de energia na formação de uma solução
A separação das moléculas do soluto (H1);
A separação das moléculas do solvente (H2);
A formação das interações soluto-solvente (H3).
• A variação de entalpia no processo de dissolução é definida
como:
dissol = H1 + H2 + H3
O processo de dissolução
• Para se determinar se o Hdissol é
positivo ou negativo, consideramos as
intensidades de todas as interações
soluto-soluto e soluto-solvente:
- H1 e H2 são ambos positivos;
- H3 é sempre negativo;
- É possível termos tanto H3 > (H1 + H2)
quanto H3 < (H1 + H2).
O processo de dissolução
• Formação de solução, espontaneidade
e desordem
- Energia
“Os processos nos quais o conteúdo de
energia do sistema diminui tendem a ocorrer
espontaneamente”
- Desordem (entropia)
“Os processos nos quais a desordem do
sistema aumenta tendem a ocorrer
espontaneamente”
Soluções saturadas e solubilidade
• Dissolução: soluto + solvente → solução
• Cristalização: solução → soluto + solvente
• Saturação: dissolução e cristalização estão em
equilíbrio.
• Solubilidade: é a quantidade de soluto
necessária para formar uma solução saturada
em certa quantidade de solvente.
• Solução insaturada x Solução supersaturada
Soluções saturadas e solubilidade
• Solução com
excesso de soluto
iônico
Fatores que afetam a solubilidade
• Líquidos: miscíveis x imiscíveis
• Líquidos polares tendem a dissolver
solventes polares
• Generalização:
“Semelhante dissolve semelhante”
• Quanto maior o número de grupos –OH
dentro de uma molécula, maior a
solubilidade em água
Fatores que afetam a solubilidade
• Efeitos da pressão:
Quanto maior a pressão,
mais próximas as
moléculas de gás
estarão do solvente e
maior a chance da
molécula atingir a
superfície e entrar na
solução.
Fatores que afetam a solubilidade
• Lei de Henry
Sendo Sg a solubilidade de um gás, k
uma constante e Pg a pressão parcial
de um gás, temos:
Sg = kPg
• Bebidas carbonadas
Fatores que afetam a solubilidade
• Efeitos da temperatura
Geralmente, a
solubilidade dos sólidos
aumenta à medida que
a temperatura
aumenta.
Fatores que afetam a solubilidade
• Efeitos da temperatura
Os gases se tornam menos
solúveis a medida que a
temperatura aumenta.
• Poluição térmica
Formas de expressar a concentração
Formas de expressar a concentração
Propriedades coligativas
• Dependem do efeito coletivo do
número de partículas e não da
natureza do soluto.
Ex: Etilenoglicol na água dos radiadores
de automóveis.
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.
Propriedades coligativas
• Ponto triplo:
É um estado no qual se
estabelece o equilíbrio sólido líquido - vapor. Somente a
uma determinada temperatura
e pressão, que varia de uma
substância para outra,
estabelece-se esse equilíbrio
triplo.
No caso da água, isso ocorre
somente a 0,01°C e 4,58
mmHg.
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.
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.
Propriedades coligativas
• Osmose:
- Definição;
- 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 dispersão).
- Ex: Leite, Chantili, Manteiga, Tinta.
Colóides
• Efeito Tyndall:
Desvio da luz por
partículas coloidais.
Ex: Sol no horizonte,
cor avermelhada
Colóides
• Hidrofílicos: interagem com a água.
Comuns nos organismos vivos, agregados a
moleculares grandes (enzimas, anticorpos),
permanecem suspensos por ter grupos atômicos
polares, que interagem com a água.
• Hidrofóbicos: “temem” a água.
Podem permanecer em solução pela adsorção de
partículas carregadas em suas superfícies.
Colóides
• Algumas aplicações tecnológicas
FIM
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
• Fellipe Vasconcelos da Rosa Pin – 14398
• Maira Campos Ribeiro Sampaio – 14413
Engenharia de Controle e Automação
Unifei - 2007