FÍSICO-QUÍMICA I
SOLUÇÕES
As soluções são misturas HOMOGÊNEAS de dois ou mais componentes, em que um será o SOLVENTE – presente em maior quantidade, aquele que dissolve – e o outro (ou os outros, se for o caso) será o SOLUTO – quem é dissolvido, quando é sal, ou diluído, quando for líquido. Nas questões qualitativas sobre soluções, normalmente é necessário interpretar gráficos de solubilidade, como o exemplo:
Fonte: http://www.dynamicscience.com.au/tester/solutions1/chemistry/solutions/solubilitycurves.html
Observe: - sobre a linha temos solução saturada, em que o máximo possível de solvente foi dissolvido; - abaixo da linha temos solução insaturada, aquela que o limite de solubilidade ainda não foi atingido; é possível solubilizar mais soluto; - e acima da linha temos solução supersaturada, en que foi solubilizado mais que o limite, porém essa solução é muito instável; é mais comum termos uma mistura de solução saturada e sal sólido (corpo de fundo).
Veja que o gráfico mostra como a solubilidade de diferentes sais varia com a temperatura. Podemos ver que a maioria aumenta a solubilidade com o aumento da temperatura, exceto o Ce2(SO4)3. Por exemplo: até 30°C o NaCl é mais solúvel que o KCl, o que acima dessa temperatura inverte, assim como acontece com outros sais. Outro exemplo é o KClO3, que em 70°C possui um coeficiente de solubilidade de 30g/100g de água, o
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significa que nessa temperatura podemos solubilizar até 30g – esse é o máximo, não temos mínimo. Já para as questões quantitativas das questões sobre soluções é importantíssimo dar atenção às unidades das concentrações, ou seja, como está sendo expressa a relação solvente x soluto(ou solução). As concentrações das soluções podem ser expressas como: Concentração comum
C = m/V
gramas de soluto por litro de solução
Concentração molar
M = n/V
mols de soluto por litro de solução
Porcentagem mássica (título) Porcentagem volumétrica Fração molar
T = % m/m gramas de soluto por 100g de solução % v/v X = ns/nt
mL de soluto por 100 mL de solução mols de soluto por mols de soluto+solvente
A densidade das soluções vai nos informar a massa de solução por volume de solução e isso será muito importante no momento de mudar a unidade da expressão da concentração. Nossos cálculos serão, na maioria das vezes, regras de três. Olha só como a concentração de uma solução pode ser expressa de diferentes modos: *lembrem que Avogadro é um ótimo amigo: 1 mol de “coisa” = 6,02x1023 “unidades de coisa” A concentração de uma solução de permanganato de potássio em que se dissolveu 15,8 g do sólido em 1 L de água pode ser expressa como: KMnO4 15,8 g/L = 0,1 M = 15800 ppm = 1,58 %m/v = 6,02x1023 moléculas/L = 3,612x1023 átomos/L ... As diluições ocorrem pela adição de solvente à solução e usaremos sempre a formulinha mágica: C1V1=C2V2
MISTURAS
Quando misturamos soluções temos que cuidar em qual situação se encaixam: 1. soluções de solutos diferentes sem reação química: Para cada soluto ocorrerá apenas uma diluição.
2. soluções com íon comum, sem reação química: Para o íon em comum ocorrerá um somatório da quantidade de cada solução. É importante equacionar a ionização e determinar a concentração do íon em cada solução, para depois colocar na fórmula C1V1+C2V2+C3V3+...=CfVf Para os íons que estão em apenas uma das soluções só ocorrerá diluição: C1V1=C2V2 3. soluções com solutos que reagem entre si Nesse caso é necessário equacionar a reação química e analisar a proporção estequiométrica em que a reação ocorre, pois assim conseguimos identificar quais reagentes foram completamente consumidos,
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ou seja, quais não estarão na solução final e quais reagentes estão em excesso, já que essa quantidade em excesso está na solução final e apresentará uma concentração. Nessas questões de cálculo de soluções, para não esquecermos nenhum cálculo, sugiro que montem assim:
Quais etapas são necessárias para chegar em “O que eu QUERO”?
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