Dispersões: coloides,
suspensões e soluções
Dispersões
 Todo
sistema
formado
por
várias
substâncias é chamado de dispersão.
Dispersão
Disperso*
Dispergente
*Soluto e Solvente no caso das soluções ....
Tipos de Dispersões
< 1nm
Soluções
1 a 1000 nm
Dispersões
Coloidais
>1000 nm
Suspensões
Dispersões Coloidais
 As partículas que estão dispersas tem
tamanhos 1 a 1000nm..
 Colóide é um tipo de material heterogêneo,
cuja multiformidade é constatada apenas
pode instrumentos de alta resolução.
Suspensões
 As partículas que estão dispersas tem
tamanhos > 1000nm.
 Agregados com sólidos dispersos em
líquidos ou gases são chamados de
suspensão.
Ex: Achocolatado disperso no leite
Antibióticos
Caldas agrícolas
Soluções
 As partículas que estão dispersas tem
tamanhos < 1 nm.
Tipos de soluções
•
A água tem capacidade de
dissolver um grande número
e substâncias e por isso é
chamada
de
solvente
universal.
•
Quando o solvente é a água,
dizemos que ela forma, com
o soluto , uma solução
aquosa, que é o tipo de
solução mais comum no
nosso dia-a-dia.
• Porém, a água não o único
solvente que existe e nem
todas as soluções são
formadas
por
sólidos
dissolvidos em um líquido.
Exemplos de outras soluções:
Exemplos de outras soluções:
Unidades de Concentração
• Solução é o nome usado para indicar uma mistura homogênea.
Ex: soro caseiro, sucos, salmoura...
O soluto e o Solvente:
Muito freqüentemente, um componente de uma solução
apresenta-se em uma quantidade muito maior do que a dos outros
componentes. Este componente é chamado solvente e cada um
dos outros componentes soluto.
Preparo de Soluções
Soluções Sólidos em líquido
Soluções líquidos em
líquido
Unidades de concentração
A composição de uma solução é expressa pela concentração de
um ou mais de seus componentes.
Concentração (C)
Indica a massa de soluto (g) dissolvida em um volume (L).
C= m / V , sendo m= massa do soluto, V= volume da solução
Concentração de bário é
de 0.036 mg/L
Molaridade (M ou mol/L)
Indica o número de mol de soluto (n) dissolvido em um volume (L).
M= n / V , sendo m= massa do soluto, V= volume da solução
Ex: Foram dissolvidos 5,85g de cloreto de sódio, NaCl, em um 0,5L de
água. Qual a molaridade da solução resultante?
Massa molecular do NaCl= 58,5 g/mol
1 mol de NaCl
----------- 58,5 g de NaCl
x ----------------5,85 g de NaCl
x = 0,1 mol de NaCl
M= n/V= 0,1 mol/ 0.5 L=x = 0,2 mol/ L de NaCl
Exemplo 1 : Uma solução tem volume de 0,250L e contém 26,8 g de
cloreto de cálcio, CaCl2. Qual é a concentração molar do CaCl2?
( massa atômicas: CaCl2. =111 g/mol)
Primeiro encontra-se o número de mols de CaCl2, para isso é necessário o
cálculo da massa molecular CaCl2= 40 + 2x(35,5)= 111 g/mol
1 mol de CaCl2
x
----------- 111g de CaCl2
------------26,8 g de CaCl2
x = 0,24 mol CaCl2
Basta substituir na fórmula de concentração molar:
M= n/V= 0,24mol/ 0,250L= 0,96 mol/L
Exemplo 2: Quantos gramas de nitrato de sódio, NaNO3, precisam
ser usados para preparar 500 mL de uma solução de 0,1 mol/L?
(PM: NaNO3=85g/mol.)
Primeiro calculamos o número de mols de NaNO3, necessário usando:
M= n= n= MxV= 0,1 mol x 0.5 L= 0,05 mol de NaNO3
V
L
A massa molecular de NaNO3= 23 + 14+ 3x(16)= 85 g/mol
1 mol de NaNO3
----------- 85g de NaNO3
0,05 mol de NaNO3 ------------ x
x = 4,25 g de NaNO3
Percentagem (%)
Percentagem volume/volume (%v/ v)= volume (mL)/ 100 mL de solução
Ex: Para dois líquidos, podemos preparar uma solução 25% (v/v) com
25mL de soluto e adicionando o solvente até o volume total chegue a
100mL.
Percentagem massa / volume (%p/ v)= massa (g)/ 100 mL de solução
Ex: Seria preparada pesando 25g de soluto e adicionar solvente até que o
volume total seja 100 mL.
Percentagem massa / volume (%p/ p)= massa (g)/ 100 g de solução
Ex: Seria preparada pesando 25g de soluto e adicionar solvente até que o
peso total seja de 100 g.
Parte por milhão (ppm)
Usado para expressar quantidades muito
pequenas de solutos.
ppm= Quantidae de soluto num total de 1 milhão de g, L....
A concentração máxima de íon chumbo
(Pb 2+) na água é de 0,05 ppm, ou seja 0,05 g
em 1000 000 g!!!!!
Ex:
Guardar equivalências
ppm
mg. L-1
mg. kg-1
50g de cloreto de sódio (NaCl, massa molar =
58,5 g/mol) foram dissolvidos em água
volume final da solução é de 500 mL. Calcule
a) a concentração em g/L
b) em % (m/v)
c) molaridade em (mol/L).
Gabarito : a) 100g/L
b) 10%
c) 1,7 mol/L
Diluição
Concentrada: apresenta uma
concentração alta de soluto
SOLUÇÂO
Diluída: apresenta uma concentração
baixa de soluto
Soluções diluídas.
A palavra diluição é usada quando uma solução pode
ser mais diluída pela adição de mais solvente.
Fórmula de diluição :
V1xC1 = V2x C2
Onde C representa qualquer unidade de concentração e V1=
volume inicial e V2 =volume final
Solução 1
Solução 2
+ água
C1= m/V1
m= C1 x V1
 O número de mols, massa de soluto (m)
é a mesma tanto na solução 1 e 2.
C2= m/V2, isolando m teremos:
m= C2 x V2
m = m
V1xC1 = V2x C2
Igualando as massas :
Exemplo: 50 ml de uma solução aquosa de nitrato de
potássio, KNO3, 0,134 mol/L é diluído pela adição de uma
quantidade suficiente para aumentar seu volume para
225 mL. Qual é a nova concentração?
Organizando os dados do enunciado:
V1= 50mL, C1= 0,134 mol/L e V2= 225mL L C2=?
V1xC1 = V2x C2
50 L x 0,134 mol = 225 mL x C2
L
0,029 mol/L
C2= 50 mL x 0,134 mol =
225 mL
L
Qual é o volume necessário de uma
solução 60g/L de NaNO3para preparar
300 mL de uma solução 1,5%?
resposta : 75 mL
Deseja-se adicionar água a 50 mL de
uma solução de cloreto de sódio
(NaCl) 0,9mol/L para diminuir a
concentração para 0,25 mol/L. Qual
deve ser o volume final?
Dados: Na= 23 g/mol ; Cl = 35,5 g/mol;
resposta : 180mL
500 mL de água são adicionados a 100 mL
de solução 6% de ácido clorídrico.Calcule
a concentração da solução resultante.
Dados: NaCl=58,5 g.moL-1
resposta : 180mL
Solubilidade
Introdução
Como se formam as soluções?
Qual é o mecanismo de dissolução?
Para responder essas questões
devemos estudar as alterações
estruturais que ocorrem durante o
processo de dissolução
O mecanismo de dissolução
Na+ Cl- Na+ ClH2O
Na+
partículas
do soluto
+ Cl- Na+ ClNa
e sua dispersão
+d
H
Na+ Cl- Na+ ClCl- Na+ Cl- Na+
H d+Na+ Cl- Na+ Cl-
Cl- Na+ Cl- Na+
dO
H d+
Cl-
H
Cl- Na+ Cl- Na+
II- Processo chamado de
solvatação em geral e
hidratação quando a água
é o solvente.(DH<0)
dO
Cl-
+d
- Na+
Remoção
Cl- Na+ Cldas
As moléculas do solvente+
Na
envolvem o retículo cristalino
I- Desintegração do retículo cristalino
dDH >0 O
H H d+
+d
A facilidade com que tudo isso acontece depende das
intensidades relativas de 3 forças:
Na+ Cl- Na+ ClCl- Na+ Cl- Na+
Na+ Cl- Na+ ClCl- Na+ Cl- Na+
1-As forças soluto-soluto
Quando a dissolução
se realiza, forças
soluto-soluto e
solvente-solvente são
substituídas por
forças soluto-solvente.
2-As forças solvente-solvente
Cl-
3-As forças soluto-solvente
Em geral, a alta solubilidade de um sólido em um
líquido é favorecida pelas fracas forças soluto-soluto e pelas
fortes forças soluto-solvente.
Na+ Cl- Na+ ClCl- Na+ Cl- Na+
Na+ Cl- Na+ Cl-
<
Cl-
Cl- Na+ Cl- Na+
As forças soluto-soluto
As forças soluto-solvente
Previsão de solubilidade
Uma generalização antiga, mas muito útil:
“Semelhante dissolve semelhante”.
Solventes polares (água, água) tendem a dissolver
solutos iônicos e polares, e solventes não-polares (óleos,
tetracloreto de carbono) tendem dissolver solutos não-polares.
d-
Cl
dO
H
+d
H
d
+
d-
:d
+
Cl . . C . . Cl
Soma dos vetores
de polarização é
zero, por isso
dizemos que a
molécula é apolar,
:
Cl
d-
d-
Coeficiente de solubilidade
• Substâncias diferentes, mesmo em quantidades iguais
de um mesmo solvente e exposta a uma mesma
temperatura, não dissolvem da mesma forma.
• A quantidade máxima de soluto que se consegue
dissolver numa quantidade de solvente, a uma
determinada temperatura, chama-se coeficiente de
solubilidade.
A máxima quantidade possível de soluto dissolvido
numa dada quantidade de solvente, a uma determinada
temperatura, é denominada coeficiente de solubilidade.
Solução Insaturada
• Uma solução com quantidade de soluto inferior ao
coeficiente de solubilidade é denominada solução
não-saturada ou insaturada.
Aspecto homogêneo ou seja sistema homogêneo.
Solução Saturada
Uma solução com quantidade de soluto igual ou
superior ao coeficiente de solubilidade é denominada
solução saturada.
Se:
a quantidade de soluto
=
coeficiente de
solubilidade
Solução saturada sem
corpo de fundo
a quantidade de soluto >
coeficiente de solubilidade
Solução saturada com
corpo de fundo
Solução Super Saturada
Uma solução com quantidade de soluto maior do que a
da solução saturada. A solução super saturada é
instável e seu soluto tende eventualmente se
cristalizar
Exemplo: Coeficiente de solubilidade do KNO3 a T=30oC = 40g/100g de água
Resfriamento
T=100oC
Dissolução em
alta temperatura
T=30oC
Solução super
saturada;
Curvas de Solubilidade
Curvas de Solubilidade
Calor de solução
Algumas substâncias dissolvem-se com desprendimento
de calor (DH<0) , outras com absorção de calor (DH>0). O
aumento da entalpia em processo de dissolução é conhecido
como calor de solução, ou entalpia de solução (DHsol).
.
Ex: Dissolução exotérmica do sulfato de lítio
Li2SO4(s) 2 Li+ (aq) + SO4-2 (aq)
DHsol= - 30kJ mol-1
Solubilidade aumenta com a temperatura
Ex: Dissolução endotérmica do iodeto de potássio
KI (s) K+ (aq) + I- (aq)
DHsol= 21 kJ mol-1
Solubilidade diminui com a temperatura
O mecanismo de dissolução
Na+ Cl- Na+ ClH2O
Na+
partículas
do soluto
+ Cl- Na+ ClNa
e sua dispersão
+d
H
Na+ Cl- Na+ ClCl- Na+ Cl- Na+
H d+Na+ Cl- Na+ Cl-
Cl- Na+ Cl- Na+
dO
H d+
Cl-
H
Cl- Na+ Cl- Na+
II- Processo chamado de
solvatação em geral e
hidratação quando a água
é o solvente.(DH<0)
dO
Cl-
+d
- Na+
Remoção
Cl- Na+ Cldas
As moléculas do solvente+
Na
envolvem o retículo cristalino
I- Desintegração do retículo cristalino
dDH >0 O
H H d+
+d
Solubilidade de Gases
No caso dos gases dissolvidos na água, ocorre o
contrário.
Quanto maior a temperatura da água menor a quantidade
de gás dissolvido.