Soluções Soluções Solução: é uma mistura homogênea de soluto e solvente Solvente: Componente cujo estado físico é preservado. Soluto: Dissolvido no solvente Observação: Se todos os componentes estiverem no mesmo estado físico, o solvente é aquele presente em maior quantidade. Soluções Preparando uma solução de NaCl em H2O: - As ligações de hidrogênio da água têm que ser quebradas; - O NaCl se dissocia em Na+ e Cl-; - Formam-se interações Na+...OH2 e Cl-...H2O; - Os íons ficam solvatados pela água; - Como o solvente é a água, os íons ficam hidratados Soluções Formas de expressar a concentração - Diluídas - Quantidade de matéria - Concentradas - Molalidade - Insaturadas - Porcentagem de massa - ppm (partes por milhão) - Saturadas - ppb (partes por bilhão) - Supersaturadas - Volume de O2 - Fração molar Formas de expressar a concentração - QUANTIDADE DE MATÉRIA c = quantidade de matéria por litro n = quantidade de matéria do soluto V = volume da solução n(m ols) c(m olL ) V (litros) 1 - FRAÇÃO EM QUANTIDADE DE MATÉRIA n(m ols) x nT (total) x = fração em mol n = quantidade de matéria do soluto nT = quantidade de matéria total Exercício 1. O cloreto de hidrogênio (HCl) é bastante solúvel em água. Comercialmente ele é vendido como uma solução aquosa de densidade 1,19 g mL-1, e que contém 360 g de HCl para cada 1000 g de solução. Qual é a concentração desta solução em quantidade de matéria? Resolução: - Para cada litro de solução, temos que sua massa é de 1190 g. - Se em 1000 g de solução, temos 360 g de HCl em 1 L = 1190 g teremos X g de HCl X = 428,4 g HCl/L c(mol L1 ) 428,4 11,7 mol L1 36,5 x 1 Exercício 1. Qual é a fração molar de etanol em uma solução contendo, 20 g de etanol dissolvidos em 80 g de octano? E qual é a fração molar de octano? Resolução: - A massa molecular de etanol é 46 e portanto, 20 g de etanol contém - A massa molecular de octano é 114 e portanto, 80 g de octano contém x xe tan ol n(m ols) nT (total) 0,4348 0,4348 0,7017 xe tan ol 0,3826 20/46 = 0,4348 mol 80/114 = 0,7017 mol n(e tan ol ) n(e tan ol ) n(oc tan o) Formas de expressar a concentração - % EM MASSA m assa soluto % m assa x100 m assa total - ppm massa do componente na solução x 106 ppm do componente = massa total da solução - MOLALIDADE n(m ols) m(m ol.kg ) m assa(kg ) 1 m = molalidade n = quantidade de matéria do soluto massa = massa do solvente (kg) Exercício 1. Etilenoglicol, HOCH2CH2OH, é utilizado como anticongelante em regiões frias. Suponha que 1,0 kg de etilenoglicol foram adicionados no radiador de um carro que contém 4,0 kg de água. Qual é a molalidade e a porcentagem em massa do etilenoglicol? Diluições Frequentemente temos que preparar uma nova solução, menos concentrada, a partir de uma solução estoque. Para diluir uma solução, basta adicionar mais solvente. O volume da solução aumenta, mas o numero de mol permanece o mesmo. c n V (l ) n c .V (l ) Portanto: c(inicial).V(l)(inicial) = c(final).V(l)(final) Diluições - Exercícios 1. Calcule a molaridade de uma solução de ácido sulfúrico preparada pela mistura de 15,0 mL de H2SO4 6,0 mol L-1 com 250,0 mL de H20. 2. Qual volume de uma solução estoque de NaOH 0,750 mol L1 deve ser utilizado para preparar 2,5 L de uma solução de NaOH 0,125 mol L-1? Titulações Objetivo: Sabendo a concentração de uma solução padrão (ex. NaOH), podemos determinar a concentração de uma solução com concentração desconhecida (ex. HCl) e portanto a quantidade de matéria (ex. HCl). Se: n c V (l ) n c.V (l ) Na equação de neutralização: 1 HCl + 1 NaOH NaCl + H2O. A quantidade de matéria de HCl é igual a de NaOH (1 : 1) Portanto: c(a).V(l)(a) = c(b).V(l)(b) Titulações c(a).V(l)(a) = c(b).V(l)(b)