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I í8

unidâdê1- EÍúdo d6sdispersóes

Copílulo 2

Ássoíuções ClossiÍicoçüo dossoluções Para classificar soluções, adotamos os seguintes$itêÍiosi estadode agrcgaçõo, razão soluto/solrente e nalureza dos panículas dkperses.

Estodo deogÍogo@o De acordo com estecritéÍio, as soluçõespodem seÍ sólidas, líquìdos oü gasosas:

,

1) Solução sólida: Í soluto: sólido, Iiquido ou gasoso I solvente:sempÍesóÌido Exemplos: a) Liga d€ cobre e níquel- solu(o:niqueì(s); soÌvente:cobre G). b) AmáÌgamade ouro - soluto: mercúÍio (r); soÌvente:ouro (s). c) Liga de pâládio e hidrogênio- soluto: hidÍogênio(g); solvente:paládio (s),

I

2, SoluçAo líquida: I soluto: sóìido,líquido ou gasoso I solvente:sempÍeìiquido Ex€mplos: a) SoÌuçãoaquosade sacarose - soÌuto:sacaroseG); solvente:água(l). b) SoÌuçãoaquosad€ álcool - soluto: áìcool(r); solvente:água(J). c) Soluçãoaquosade oxigêÍ o soluto: oxigênio(g); solventerágua (I).

'

3\ SotuçAogasosa: soluto: gasoso { t sorvenrc:gasoso Ex€mplo: Ar atmosféricofiltrado.

Rozõo solulo / solvente Dependendoda quantidade de soluro em relaçao à quantidade de solvente, as soluções podem seÍ diluídas, concentrados,saturadas e supersqturudas.

I


ï

19

NoluÍezo dosporficulos disp€rsos Em função da naturezadaspaÍtjculasdispeÍsas,as soluçõespodemser /rolecrlíÌrese

Ì) SoluçAomoleculal: qrando as partículas dispersas são moléculas. Exemplo: Soluçãoaquosade sacarose, EstassoÌuçõesrecebemtambémo nonÌe de so/rçijes nAo-eletrolíticas e não conduzem corrente

2\ Sotuçttoìonrca:quÃndoaspaflicutâ\di\per,a\ ,ào ions ou entãoions e moléculas. Exemplos: a) Soluçãoaquosade cloretod€ sódio (NaCl): NaCt-Na'+Cl b) Soluçãoaqüosade cianidrero(HCN): HCN=H*+CN Estassoluçõesrecebemtambémo nome de so/, ÇõeseÌetrolíticas e coÍrduzemcorrente eÌétrica.


20

unidad€ì -Eíudo dâsdlsp€Ísõêç

A dissoluçõo Vamosaprenderum poucomaissobreas soluçõesliquidasde solutossólidos.A dissoL .lução corresponde à disseminação do sólido, sob a forma de partículascom diâmetÍomédio de are l0 À, no seiode um lìquido. Esseprocessode dissoÌuçãoocorre porqueas moléculasdo solventebombardeiamas pârtícuìaspeíiféricasdo sólido, arrancando-as e mantendo-asdispersas,devidoprircipalmenteâo fenômenoda solvatâçào,ou seja,a partículâarÍancadafica rodeadapor moléculas do solvente. ObseÍve,no esquemaabaixo,o que ocorrena dissoÌuçãodo cÌoretode sódio(sólido): NaCl(")-Naà)+Clúq)

ois.olüçÍodoillclr,l

O píocessode dissoluçãodependedos seguintes fatores: txpriôftios l) ConcentraÇão:Â dissolução é tanto mais iÍÌtensa 1) Pequdoiscopos conlêndo água; emum quantomaisdiluida é a soìução.Issosignificaque dekasdicione um'10ÍÍãd'deaçúcar e no outô un pouDo deaçúcar ÍsÍinado. é mais fáciÌ dissolver uma substânciaem água puÀ!íc tm quàld0les a dirsolúção é mais Ía do que em águacontendoalgo já dissolvido. 2) Estodo de subdivisão do sólidot A dissoÌução é tanto maisirtensâquantomaissubdivididoestáo sólido. 3) TemperuíuratDe modo g€râ1,a dissoluçãoé mais intensaa temperâturas maiselevadas.

''

:

ÍáNil? 2) Psquedoiscopos;emumdelescoloqüe áqlageladas nooúÍo ágoaÍerrenls. A sêqúiÍ, adicione úmpouco dosalem cadaume agnqtm quldslss. dirrolu, çãoá rhÈ fácil?


capturô2assotucoes21

CoeÍicienle desolubilidode: o indicodor dosofuloso Entende-sepor co€lcje,te de solubilìdade (Cs.)a qua íidade (ge:tr.lmenteem gÍamas) ecess'iia do soluto paru fotmar, com uma quantidade-pachão(geialmenre em litros) d, soh'enle, uma solução saturuda e determìnadascondìÇõesde temperatúra e prcssão.

CoefibierÌtedê CsN,.r= 357g/L(0'C)

Sáonece'sàrio, J57g de NaClem I L de água para formar uma soluçãosaturadaa 0ÒC.

Cs\,.I = 360s/L(20"C)

Sào necessaÌios 360 g de NaCl em I L de áCua para Íbrmar uma soluçãosaturadaa 20oC.

CsrNnr= .16g/100e (30'C)

Sãonecessarios 46 g de KNO. em 100g de águâ para formar uma soluçàosaturadaa 30.C.

A variaçãodo coeficientede solubilidadeda subsrância em funçãoda temDeratura Do de'er araliadagraficamente. {scurvasobrida.numsi.temadecoordenadasreìeSemono me de cur|as de solubilìdade. A cuNa de solubilidadeé um gráfico que indica o coeficienrede solubilidadede umé subÍância em funcãoda temDeratura. Veja, ao lado, a curva de soÌubilidadedo nitrato de potássio(KNOr), construídade acordo com os seguintesdados, obtidos experimenÌaldGlolubilidsde CuÍva

doK 0l

Solubilidado

l3

0

18 30

l0 20 30 40

46 64

85 108 136 t69 205 246

60 '70

80 90 100

2ô0 240 z2t ?00 180 tE0 140 120

10 8 0

z 1020301050ü0?08090100


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Unidade1 EsiudodãsdispêÍsóes

Analisandoo gráfico, podemosdizer qüe: l)- a regiãoI corÌespondeàs soluçõesinsaturadas,ou seja!qualquerponto dessar€giãoin alcaquea nassâae XNOr dissolvidoé menorqu€o coefici€ntede soÌÌìbilìdadeTrata se das soìuçõ€sdil!ídds e conceníradas; ou seja,qualquerponto d€ssaregião assoluçòessupersaturadas, 2r a resiàoll corresoolÌd€ de 'olubilidadeTrala inclic.quea ma".ade KrO dis.olvidoè maioÍqueo coefrcienre se dassoluçõesrrsíáveis; 3) a curvade solubilidadeé a fronieiÍa entr€as r€giõesI € ll e qualq'rerponto dessacurva ìndica que a massade KNOr dissoÌvidoé igual ao co€ficient€de solubilidadeTrata-s€ dassoluçõessarurddds. Analise,no gráfico ao lado, âs curvas Ct ÍgJl00I H,0ì de solubiÌidadede aÌgümassubstâncìas. Podemosperceberque, geralmente,a soÌubilidadeaumeütacom a temperalura. em que esseaumentoé bas Há substâncias 130 em tante acentuado(KNO.) e substâncias 120 que eÌe é quaseimp€rceptív€l(NâCl) No em queasolìr- 110 entanto,existemsubstâncìas bilidadediminui com a eÌ€vaçãoda tempe- t0 ratura, como, por exemplo,CeíSOJr e I Na,So,. Poàemospercebertambém que exìs- I t0 tem casosem que â curva apresenÉmu_ dançábÌuscade direção Isso aconl€cena ô à dissociação tempeÍaturacorrespondente 5 dos saishidratados.E o que ocorre com o . CaCl: 6HrO e o Na:SOa IOH,O: CaCÌ: óHrO cacl,.4H:o

30€ ;F ã

Na:soa . l0HP

CaCÌ: 4H,O cacl,

2H'o 90 100

Narsol

4ffi Exercícios reso/yldos ijëlHÍHffJnÌijiít'i:ÏijiiiliiiËËiiii;iii,üilil,{ÍiìÍlLfr1 ER 2) Um a s oluç ã oa q u o s as ã tl râ d ad e a c e ta tod e chumbo,prepaÉ daa 1a' C com os cui da dos necêssários,pesou 45 s e poÍ evaporacãolorneceu um resíduosólido de 15 g Cal c ularo Cs d o s a l a I8 ' C . Admitindo que a massada quãntidadepâdrãodo solventesêjâ de 1OOg' podemoscalcu lar o Cs com a seguìntefórmula:

L : ìõd cs 100

-


E.tão: m, = 15 s (massa do soluto) f m = 45 s {massada sotução) 1 I m, = 45 - '15 = 30 s {massado solvente) Cs = 10O

rr -

C s = l O O.

15

3õ=

5 0 g/' l O0g

Besposta: Cs = 50 g/1OOg.

ER3) A solubiljdad€de um salaumenta tinearmentecom a temperarurã.Sabe-sequê, â 1OoC. 50 salformâm, com água, 3OOg de sotuçãosâturada.Aquecendoessasotuçãoa -g-dêsse 50oC, â satuÍaçãosó é mantidase são acrescentadostOO g do sal. Catcutarocoêfi;ien te do s olubilida ddee s s es a l e m á g u aa 3 5 o C . Vâmos detêrminaro coefìciêntêde solubatídaoe, Ìomanqo lOO g como quanridadepadrão de água. Ìemos: r^ô. ru"t

I s ar = 5 u 9

l sor vê n;

3oo-bo - 2soo -

c s - 50 s/25Os

Comoa quantidads-padrão de águaé de 1OO9, vem: soq x 50 IOO

z-sog

t otiã -

x- -'zso

2os

L o s o, Cs = 20g l 1 O O9 (1 O o C ).

bu"u "^,^ l 5O q

fsat = 50 + IOO= 15Oq --Lsolvente- 2sos x

2 5 0 ã : í õ õ g -':

cs - l5os/25os

1 5 O . IOO :60s ---r5 o-

Loso, Cs = 60 s/1OOs (5o'C). Dsí:

60 x x-2O * 6o-x x 20 --r5 15 lx-2oj so ss 35-10 2;- - 25 i60-rr ' + 15OO-25x:15x 30o + -25x 15x = -15OO 3OO= 4ox = t SOO= x = 45 Rssposts: Cs = 45 S/1O0s (35"C).


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Unidade 1

Estudo dãs dispeFões

#i$i ExercÍciosde oprc ndÀogern lrliffilffil{StHiiiwiffiffi!Ìlii quantoâo estâdodeagegaçào, EA4) Cìaslifique, ar seguintdsoluçoes: a) aÍ atnosféÌico filtrâdo b) NaCldissolvido en áeua c) aelonae áeua d) iododi$olvidocn clolofórÌnio e) lisa decobiée zirco

b) o Css,á óooc (quantidade-padáo de água: 100d. quea vdìaçãodasôlubilidade Süponhs rÌn tunção dâlemDe'aluÌa sejâlinú. f, lr) As cuívasdesolub'lidade dedoissólidos,A e Ì, en água,sãodadd no $suiÌte sÌríficol

EA5) Claiifique, quantoà iaturz dd pãnícìlA dis

persâ!, soìuÈ\: assesuiíles ar HCIen agua d) \ãr.O. emasLa b)C,HrO,enásuae)àlcoolúmum eâsu{

áeuà o Niott.'n

r^ó) Dêosisni'iedo deì = 2sll(ooc) a)cscea

_ ------------

B

l3l zo+,------ - l5r

q c) GM:nr= 410e/l000e (9{ì"

r[ï----------1 5t

IpoÌ?,: l.'j:.j-o^ïÌi:i:.',.ïr3l^ï,i^"_ïi:"-.. fiÌtaÉo loÌaÍnoblidos57,5s desoluçâo saru' nda.caicute o cr dosala ls"c

{ [ sì A unâ deteÍninada knDeÌaruE.o cs dorcderode \-./ deàsuane soaioi C. rm cir00e. iatcuteâ mâssâ asária parainpanr una soluçãosalüEdãqle contenhn12,óg des$$l na tcmpeÉlüaconsi deÍaú. /-\ / \ I elctj torar mi{úadore agiudo"200s de.ulÍalode amónioúm 250s deácua.bultirdo Dmsi\rcna \-/ que,DorÍIração, ionèceu5 g deÌesiheleosêneo eÍnquea o Cadosalnatenp€ratura duo.Calcule EAl0) Sabe-$que, a m"C, 30 s de ün sal rornârn A 800C con 200I deáguaum bluçãosstuÌâda. em26Sg sãoneúessári$ t0 g dse sal,dislolvidos deágua,Darãda unã solução saluúda..Cãlcük: de ásuâ: a) o Csd a 40"C (quârtidade'padáo lm c);

------.

r51

b) CsNoj= 1óploo I (3ooc) d l Cs M d= . ] , 6e/ l0 g { 2 0 0 c ) - i, > 3aI de0irBo deciìciocoo 25s { [Anl rommagiados

V-

_.T :: I l:l

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i 20

"c 30

5Íì

20 de cn r00trúdeásua a)Dnsorvendo a :;:: "-:: :: s :,: 1ì:l: l;l ï :: ::: "

u"t e, en 3e8uìqa, aoarxÚoo a ImDeErüÌ5 pda m" C, quetnâssdeA mtrtirüãdiisolúda? b) Dìssolverdo 30 I de I eÍn 100nL de ásuââ 50'C e, m sguida,abâixando a tempelãtün pam20oc' quenasa de0 preciPih? de tr c) Detenhe o cotficie e de solubilidade a ì00c. desolubilid) En qüaìteÍnp.ratuEos.oelicienles daded<A e I sãoisudi\] /^ deuo sal,númadeter[ EArrlo coelìcmtedesolubiüdade i d.6E s/100I Calcuha \-./ninada kmpeÌarum, ma$ad€una soluçâo salundaqueconkihã l7 s desse saìnalmDqâluÌaco.sideradâ. 100g dcsulfârodesòEÂú) Foramniíuradose agirrdos diocon 750s deâguaa I E0c, restraúdouÍnsisrepor filÍãção d6sesislenâioÍan maheteÌosêneo. oblidos900I desolução satundâ.Calcule o C! do sala 180C e a nassâdo Esiduoda liltÌ4gão.

gom EDzl A solubilidade deumsslemáguava â lineammro coma remperatuÌa. Â 30. C.30s d6s0satÍ0Ímam quando óoua180g & umasolu9ão satuEd.Tâls0luçã0, aquerid! . 70'C, *ige o acÍéscimo detuis 45 q dosaloac m|Íer a satuhcão. Calrule 0 C€dosall ã) a 30' Cj b)a 70'C; cì a 50"C . Admita 100I c0m0quânrìdâdÈpsddo deáguâ.


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dossoluçÕes AsconcenlÍoçôes Exìstem difeÍentes râzõesque podem ser estabelecidâsentre as quântidâdesde solutc, solventee solução.Tais razõessãodenomiÌÌadasgener'cameÍrteconcentmções. qs quântidâdes em massaag.kg e1c.l. 4e soluro.sohmle e soluçàopodemçerexpressÍts em vol!ìme(mL. cmr, L el,c,,ou em nìirnerode mols Os tipos mais comunsde concentraçãosão üt!.1, (T), fação nolar (\), densídadeabso' luta (d), co centraçãoconun (C), cotcentação nolar (M\ e co cenúaçãonolal (\). i

Ífulo entrea massado soluto(mr) Chamamosde tít,raode uma soluçãoa razãoestabelecida e a massadessasolução(m), ambasmedidasna m€smaunidade.Assim:

l

= = = =

tm, tm IT

l massado soÌulo massado solvente mì + m1 = massada solução titulo (númeropulo, isto é, semunidade)

Podemosconhecera porcentagem em massado solutona soluçãofazendo:

Assim, seo título de uma soluçàoé 0,2, issosignificaque pr : lM . 0,2 = zoolo.Isso quer dizeÍ que a solução apresentâ20q0 em massade soluto e, evidentemente,80qo em massado solvente.

E

rêsofudosre Exercícrbs

ER4l

Umâ soluçãoé preparãdadissolvendo50 g de açúcâr êm O,45 kg de águô. Ouâl o título dessa solução e qual a porcêntagemem massâ do soluto? O aç úc ar éos o l u to : mr = 5 0 g . A água é o solvente: m, = O,45 kS = 45O S. Entãol

'= ;,i,;; - r=Eõ#+6õã= - íiliiË1ffi -ffi


26

Unidade 1 Esiudo das dispéÍsõ€3

pr = 10o o,l

pl = 1OOT =

Besposta: O,1 e looó em mâssado soluto

EB5ì

Uma solugãocontém 15 g de saldissolvidoem certa quantidãdede ásua Cãlculara sa dâ solução,sabendoque elâ contém 80% em massade solvente.

O s al é o s o l u to : m1 = 1 5 g . A água é o solventer 8O%Como há 80% de solvente, os 2OoÁrestantêssão de soluto Então:

ì 100% -

m

|

roo 1b

,

m--.i 5 S

2u

Este píoblemãpodefiatambém sêr resolvidocom o âuxllio das fórmulas:

p - ìo o Ì r 20- ]OOTè r =

| --

02-

;

-

õ-o m-

02

o , " z -7 5 e

Rês pos t a :m = 7 5 I.

coÍlém30q0,m nãssâ,desolulo f,Ar4) Una solü9ão qü€a quanìidâde desolventé de56s, dÈ Sabendo teminea Íía$a dssa solução.

en massa, do EAIT) Dereininea poftenlágeÌn, una solüçãoquecontén?5 g denitrato en 0,425kg deásua. dissobidos

45 g de hidÌóxjdode sódioem EAls) São dissolvidos queo solua na$a deágua,sabendo água.Calcuìe eÌnndsa, dasolugão. a 150tu, to.orcsponde

á 0,25.CahìIea f,ÂlE) O títuÌodeuna so1üçã0 quea do solvente é deó0 solulo,sabendo

8 e desaca_ dissolvendo'se f,Âró) PftpaÌaieuÌnâsolução rclu_ roseen 192g deágua.Qualé o Ü1ülodessa ção?

é 0,15.DeÌeúnine EA19)O títülodeumasolução do solvenle.sâbeido qüe a do soìüto è dd

slina a 5%emmNs, a limde 320q deumasluçâoaquNa evapoÉÍde a masedeágú quedeve E03) CãlNle em mass 8% de totuto conlenha Ésullanle 0uea solutão


r

27

FÍoÉomolor Para uma soÌução,sâo consideradasdüâs frâções molaresi àJração nolar do soluta e a 1ì.Ìção nolar do sobente. FÍação üoLar do soluto (xr) é a razão estabelecjdaentre o número de mols de moléculas do soÌutoe o númeÌototâl de molsde moléculasda solução. Fruçãa malar do sobente (xr) é a lazão estabeÌecidaentre o número de mols de moÌécu. soÌventee o númerototal de mols de moléculasda solução

númerode mols do soluto númerod€ mols do solvente fÌâção mola! do soluto fÍação moÌaÍ do solvente de mols pode ser calcuÌadoâfavés da Ìãzão massapor mol. Assim:

seprovar queparaqualquersoluçãoa somadasfraçõesmoÌares(solutoe solven pre ìguaÌâ 1.

+ x,= -

trr nr + n 1

+

n,

Ìrr +n ,

rì1 + n 2

liì!ËSIiF"f+f.*'lllü't ercícios reso/vldos iiffi,ii,ëiiti*lï,Ëii$Írì'$*,t'ii'ãìi'itH; ma soloçãocontém 5 mols de moléculasde soluto dissolvidoseÍn 20 mols de molé ulas de solvente. Dêterminaras íÉçóes molarcs.

I

'.:

L

ln "=2 0

B es pos t a:r r : O ,2 e \= O ,4 .


Unidâde1 Êstudôdásdispersóes

E R7ì S ãodis s o l v i d o1s2 ,6 g d e H N O 3 e m2 3 ,4 9 deásua.C al cul ãrasíÍa9Õesmol ãresdo to e do solvente des$ solução

THNo 3 éosolutb,n.-

1f,:,6- o, z

LH,oeoso&entê ' n,-

Ër

t --

- r,3

n,

O .2

o,2 = O,13

n,

1 .3

= O,A7

R€s pos t . : x j = O,1 3 e x , = O,8 7

ã$$tExeÍcÍcrbsde oqendizagem ó8,4s desacâf,420) En 356,4I deásuasãodbsolüdos nolarcs da asiraçoes Ìose(CuH,ol). Delennine e da ásua. sacarcse

EA22)Una soluúocollm 6 g deNaoH 5l,l g de á8ua.D€temined lÌaçoes NaOHe daágua.

EÂ21)Nma dadainâdasolução, o iÌjmso de noh de solutoá a ÌerçapaÍe do nún Ìo de nols do soì_ vente.Descübn6 lÌ49õernolarcsdo soluloè do

cofiú 29,4I deHrSOa X^23)Umasoìuqão nünacenaÍÌa5sadeárüa.Calcuha quea lÌaÉo dessa solução, sabendo toé 0,1.

iquala0,1.Cahul.ã desolulo Íaçã0molâÍ niÍicolHÍ'los)ãpreseíh aquosa dsácidD ED4l umasoluqão mìução HN03 nessa em íÌìa$a, do 9e4

Densidode obsoluto entrea massae Densidadeabsolúta(d) de uma sPluçãoé a razãoestabelecida dessasoluçãol !q,

i

lï la

= massada soÌução = volume da soÌÌìção = densìdadeabsoÌutada solução

de uma soÌuçãoé de 200g/L,isso significâquecada Assim,sea d€nsidade g. massâ dea00 ção apresenta


ç9!r!!19!:ìf !91!!9!L?9

rcsolvido lar a densidâdeabsotutãde umâ sotuçãoque apresentâmassâ de 509 e volume de

= 2O Oc m 3 = O ,2 r

:IO

quê, paratransformarg/cm3 {ou

-

d :::4

2 O Ocmr -

d = O,25 S /cm3 = 250 S /L

S/tnUem 9/r, dêvemosmukipiicãr por 1 OOO:

: d = O , 2 5 Sl c m3 o u d = 2 5 O s /1 .

cte aprendizogem #jì$ffiiitiíIdili$ird|,fftrr$lH$trliiHË soluqão apiesent!massa de30s e ocupaun c de40cn1 Qualéa süadensidade absolurã,

clL? absoÌDla dema soìüção éde1,2g/cmr. o volüneocüpado. quea massa sâbendo da éde48g.

xÂ2ó)Á ndsa deuna sotuçào é de86,4s. Caìcileo votúme.eo ìirÌos,dessa sotuçà0, queã!Íesenra una dmsidade de2,7shm'. f,427) A densidade deuna oluçãoé de0.Eg/1.Dúsmìnea nassârdessa $lu9ã0,qüeapresenra umvotu,ne

ExercÍcios de f ixoçdo tr$ì.ïïs.$.ÌF,fi8ï$?ÈffiRÌìï*Ë]$iliËF,Ëiìii,,rï Dê o significadodas seguintessentêna) Uma solucãoapresentatÍtuto ioual a o . 2. b ) U m as oluç ãoa 1O % ,e m m s s s a ,d e Uma so[]ção apresentadensidade de I 2O0 g/1. Uma s oluc ãoa 17% , e m m â s s a .d e NHaCtpossui 50 s de sotuto. Ouât . massade água nessasoiução? EF3) Oua a porcentagem, em mãssa, de soruro nLrmasolução prepaÉda peta

d i ssotucão de I9 de N aOHem 92 g de EF4)

Dissolvese Í mot de motécutasHCI e m 963,5 g de águã.C stcutea porcenÌagem, em massa, de HCt nêssa sotu

ÊF 5 l São di ssol vi dos68 s dê (N H J,S êm 342 g de águâ. Descubraas Í;çôês moraresdo sotuto e do sotventêdessa EF6) Calculea mãssã de 5OOcm3 de uma sotucão cuja densjdadeãbsoturaé de 20O g/1.


Unldâdê ì - Estudo dâs disDe6óes

comum ConcenlÍoÉo Concentraçãocomum (C, de uma soluçãoé a razão estabelecidaentr€ a massado soluto e o volume dessasoÌucão:

onde: = í m1 massado soìuto = volumeda solução V { LC = concentração comum Assim, sea corcertraçãocomumde uma soìuçãoé de 300g/L, jssosjgnificaque cada litro da soluçãocontém30Og de solüto. E impoÍtante não confundiÍ densídadeabsoluts coín co ceníraçãocomum d€ uma solüção.Veja: d = 300 g/L + cada liíro da soluÇãoapÍeseÍta massade 300 g (a massada solução é de 300g). C = 300 g/L + cada litro dd soÌüÇãoconÍëm 300 g de solulo la massada solução é! Portanto,maior que 300g). de umasolução,vamoses Agora quevocêjá conhecetitulo, densidade e conceniÌação tabeleceÍuma relaçãoentreessasgmndezas: +m,=mT

T=!!

^mT e a densidadedevemserexpressas na mesmaunidade. Nessarelação,a concentração

'i'dr.ì$ ExercÍclosreso/yldos $I11ïìisïìt1ìï*'iìiiiif,rì1il,l1ÌììïÌilïlli'iÌì11ìì1 ERg) São dissolvÌdosI g de sacaroseem águã suíiciente pârã 5OOcm3 de solução. Oual é a concentracãocomum dessasoluÇão? í A s âc aí o s eé o s o l u to = m, = 8 s

ìv= 5o o cm3=o,51 ":

v

=

^= u

8q s o o ã m -l

-

CL

0 ,5 L Res pos t a :C = 0 .0 1 6 s /c m 3 o u C =

C = 0,016 g/cm3 = 16 g/t

16g / r.


ERI O | Um a s olu( à o d e N a )C Ol a p re s e n l ãd e n s rdade i suâtã1.15g,cm" .S ãbendoouel 50o des s as olucã oc o n re m6 0 g d e N a .C O ,. c a t cutar ã concentracào cohum dessasotução:

fd

= r , rs s/cm3

1 m = 15 O s I m , = 600

,= m C=d Ì

= +

-

':

60o

i6õï

-

c=1,1s:o,4

Res po$t ãrC = 0 ,4 6 9 /c m 3 o u C :4 6 0 g /1 .

ffi FxercÍclosde aprendizagern W EA28)Calcüle a conanlÌação comundeüma$lugãoqüe apresenrz volumede800cmre contém 20s deso, [Á29) Sãodissolvidor 400g dc clorelodesódioen á8uâ suficieilelaÌa 2 L demlugâo.Qüalé a conenúa, solução? Éo conün dessa EÁ10)A concdÍãÉocoÍìumdeümasoluçzo é dem dL. D€teÍnineo voìume dessa blucão.sah€ndo oueela co ér ?t s deioluto. lAJl) Delemiie a mass de NaOHdissolvjdo en álua pan 600cnr desolução. süficienle *j, ,o"ceúaçãocornuná de0,7g,/cnr.

f,432) Por evaporaÉo, 20nlde um sohçãoaqüosa de NaCla lJl70m pe$ dão3,óg deresídüo. Calcule a dersidade d6sasolìr9ão.

f,Â33)Sãodhsolvidos 50e deumsalen 200c deásua,oíumasoÌüção cüjadújdâde áde1,2&/ünr. sÌDando Deterújne a conerlÍa9àocomundssasolüção.

f,ÂJ4) CaÌdh a concnlÌa9ão conuÍ dc um bluçãode 1,5s,ínldedensidade, qüeela$ntén 2j I sabendo desuìlìrtodemôijo dissolüdos em275I deásüa.

ConcenlÍoÉo molor ('unLcnttuçào nolar | \'t I de umâsoluçâoé â râlào esrabetecida enrreo númerode mols . oe morecutas do \olutoe o \ otume.em ìiúos.dâ .oluçào:

M_ &

de mol. de motêcutas do çotuÌo I n - número { V = volume.em lrrros,da sotüçào ( M = concentração molar


Unidade 1 Esludodasd

A concentraçãomolar é tambêm denominzda molaidade. Assim, seuma soluçãoé 0,5 moÌaÍ (0,5 M ou 0,5 mol,/L),issosigniÍicaque cada/t/o da soluÇão.oírtêín 0,5 mo[ de solüto. Como o número de moìs é dado pela razão massapor mol, podemosestabelecer: 4L M = lqll

Podemos,ainda,€úabeleceruma relaçãoimportarte entrea concentração comum,em g/L, a concentração molar e a densidade,em g/L:

c.ï

=m

c\ CV

M=

ou C=M

M d_ -Td

ffi

moll

mol .,, T_

M

mol,

Exercíclosreso/vldos

EB1 1 ì S ão dis s olv ido 1s 9 ,6 s d e H ,SOa e mágua suficientepara aOOcYì3de solucão.Oual é â molaridadedessa solução? H, S o4( s olut o ) =

molj = 98s mj = 19'6 s

= M - gdii. . v ìÌ8 Ì = Bêsposta: M 0,25 molar. M

0.25 mol r oJ o,?b mol ar,0,251úr

..t,

ER 1 2 )T em os40O m L d eu m ã s o l u ç ã oo ,1 5 M d e N a OH .D etemi nara mãssade N aoH nessaso_ lução e a concentrãçãocomum,

M = O,15molar I V = 4OOmL: O,4L I molj:409 l

M= - +rc = M.mo t1

Rssposta:m! = 2,4 g e C = 6 s /L -

+

o , 1 5= 4 õ T à Z C = O,15

40

=

-

m1: 2 . 4 e C = 69/t


Srp&fs?:a!_!rf{rrr:.]9g

*'n"'"ïï:,".";:ì:,".ï::"":fl j::ïxï:";??1"ajcu,ãracon :',,11*?"ï"3:""::1"ïï"" v = 20O hL= O ,2 t ]

ft,.-",to"un it Na 2CO3

-

+ ,2Nâ

- v- r6f$7 -o.zs

-#ì +

CO3

,".'gF'i,./'. ,".Hr,.

*" Na+édeo.50 i"Ëá::::H:'3'&1i1ïlï",ï;T,t:'fo:",, mo,/r ío.bo M)eem üì Rssposta: o,25 Ìú ísâJ), o,50M {Nâ+)eo,2s ÍM(coj

iïm €ì(e/cÍclosde oprendizogem

)_

ffiiì$ffffii,lffiffiffimifffi.

*,"3..iï,jlii#)1,11,,i _,,",;.;üïï;;..;,1iï;ïi::ïxì:. ïïfJ:,iil;ijì:,_

EÀ}t oualc á concenrÉqào motardeumasolucào due

*

o_. N_dcr erãsla \rom* li:"0,*"'1": Ì,n,, sruçro. Denbraã noraÍidâde

**

f;[',]::,:",1ü;ff ï;,,tï:.';:ï:,1:J!'jï

i*ïïJ:Ìì.de

'^'"ì:ï'ï;it'üi:,,'":-i':i'.1?;lïiï1,ïï'l; rArnca,.u,e dmo,a,,dddr de"ma so,ucàô aquosa de eem '11%i'l eq:ao ffi;ì'ï

!iid;i;;5:

l.'ïü"J:ïïìi.ï

DUEI Czlcde ã nA\adeHcNque,]{è fr dissohidâ em ãs!àpaÉobnr100cd,desotuçjo 0,óM.

;ïil'ì:

'*" 'o'a

*'"?:ïI"ïffi ,f,í,,ï#li?iïl":ï,::i'":li,ï reraçào ao ii:Xïl',ïffï$l'i"ôï ''çãoem

*" i.lil#Íï:Hïï:: **",,.,,,.,,," itïïìi iiilïï;it l;L1#il[iiiïJiiÍ! ill]".gx;;i"


34

u-d.d.1

Esudôdásdispê-óes

Í

molol Conc€nïÍoÉo Concentraçàomolal (W\ de uma soluçãoé â râzão estabcÌccidaentre o númerc de mols de moÌécuÌasdo soluto e a massa,em quilogramas,do solvente:

.

m:(xgl

= númerode mols de moléculasdo solüto í rr ( m - masa. em quììograma.. do .oìvenre lW = concentraçào moìal A concentraçãomolal é Íambêm denominad?'molalüade . Sâbemosoue n, =

" - m;Ge

]I1 . e"tao, mol,

-lI!-L mol,

;.(It

Considerandoa massam, em gramas,temos:

Assim, seÌrmasoluçãoó 3 moÌal,ìssosignificaquepara cada1000g (1 kg) do solvente existem3 moÌs do soluto.

'ffi

Exercício resolvido ;i:i!,i,,xìi:!,tliïii'inilliÍir',:r'ixiiÍiiiiii: ii,.íiiiúilliiiiÍiiï:iiíirìÌi{*;iiï

EB14) Prepara'seuma soluçãodissolvendose 60,6 g de KNO3êm 2 0O0 g de águã. Oual é a concentracãomolal dessa solucão?

K NO 3éo s olu to = mo l r = A águaéos o l v ê n te r

m,

Resposia: W = O,3 molal.

'lo1s

60,6 s

ì

w

l OOOml

. . = t o o o . 6 0 . 6 = u.r mo,al = zooog II - .vv Ìn ,aõõ


c€pituro2Áéslucões 35

W Exercícìosde aprendízagem |Wffi peparaúpeladissoluçâo EA43) CaloleacoMtrtragão nolal deumâsolução d€I,7 e deHrSeÍì 800s deásna.

EÀ44) Sãodisolvidos2,Ì4 gdecloretodeanônio(ÌüLCÌ) em1.64kgdeâgu. Qüaléanolalidâdedessâ soluçâo? EÀ{' UÌnâsoluqão 0,8nolâl âpresentâ 850g d€ásua.DesdbÉo úmelo denols denolécÌnas dosoluiocontidos nessâ [Â46) En I 400gd€águasãodisrolüdosÍ sm8 desulfitodesódio(NârSC\),denodoâobterlm solüção 0,a5molal. EÂ47) DissolveÍì-se €mr grnnâsdeáguâ,obterdo-se una solução 0,8nolal. Qualé o 39g desulfetodesódio(Na?S)

W Exercícíosde fxação W EFr)

Dê o significado das seguintes sentenças: a) Uma soluçáo de NaCl aprêsêntaconcentraçãode 2 9/1. b) Um a s oluc ã o0 ,8 1 ú . c ) Um a s oluç á o ' 1 ,5m o l a l .

EF8 ) Calc uleâ c onc e n tra ç ã omo l a rd e u mã s o l u ç á ode H rS Oacui a con centraçãocom um é dê 9,8 g/1. EF9) Oeterminêa massa de NaoH que existe em 2 Lde soluçáo 0,1 M dessa bâse. EFl0) A porcentagem,em massa, dê êtanoì (CrH6O)em uma soluçáo aquosa dêssa substânc ia é iguâla 46 % .C a l c u l e : a) a f í âç ãom o l a rd a á s u a n e s s as o l u ç á o ; b) a molaridadê dêssa soluçáo, cuja densidade é de 0,8s/cm". Er11) Prepaía-seuma solução dissolvendo-se34 g de nitíato de prata (a9N03) em 250 g de água.oual é â mo l a l i d a d €d e s s as o l u ç á o ? EF1 2 )S áo dis s olv id o s6 ,0 s d e u ré i a IC O(N H ,),1em 90 s de á9uâ. D eteími nêo títul o dâ solução, âsfrâçóês molarês do soluto e do solventê ê a molalidadê da soluçáo.

ED6)Temosumasolúaão a densi aquosade HCI7,3lV,quecontém24%em nassade soluto.Calculê dadedessasolucáoe a suamolalidadê.

A dilui$odeumosolu$o , ",i' '' A diluição é umprocessoque implica o decréscimoda conc€ntraçãode uma soÌÌrção. PaÌa consegui essedecréscimo, podemosjuntar solvente à solução ou retüar uÌÌÌâ paÌcelâ do soluto nela presente.


36

unidâdêi - Esludodâsdisp6rsó6s

Vâmos consìderarapenaso acréscimode soÌvente:

"""""".,"'ry

& M,: + Disso,concÌuimosque:

mr: cÌvr Ì mr: crvl l nì:MlVr

n1:Mrv,

Ì

J

W Exercícíoresolvìdo ER 15)Cons ider e40 m L d e u m â s o l u ç á o 0 ,5 M de N aC l . Oue vol ume de água devê sêí adicionado pãra que a sua concentraçãocaia para 0,2 M?

{

v, =.0.r

L M1=0,5M

solução2

I v, = t

lr .=o.rt

Entáo:

M1v1= M,v, =

o,s 4o=o,2v2+

v.= !4;19 =1qs-1 o.2

Logo,houv eu m a c íé s c i mod e 6 0 m L d e á g uâ {100mL - 40 mL = ô0 mL). Resporaâ:00 mL.


ì câpítulo2 as soluçóes 37

Exercíciosde aprendìzagem li.Hüïliiïì'ffi{{jftiËXlì{$iÍ$i1H'iqiÍtr lïtüfiIil deKNOr0,3M, à qüd sãoaúesc€ntâf,A48) Calcdea concenn?9ão mold dema solüção oblrdââpârtirdeI L desolugão dos500mLdeásuapm. deNaCl,obtenosI L desolução 0,09M. Deteminea mole; lA,r9) Qumdoâdicionânìos 100cnr deágìlaa um solnção dâdedâsolução mlesdoâcÌéscino deá8rÌÀ.

2070 emmassadesol utoe densi ED7)T em osum ãs o l u c ã o d e á c icdl o ríd ri cl oH C l )q uêapresenta dadedê 1,1g/ÍnL.Ouevolumedessasoluçãodevêser diluídopârafoímar '150mL dê uma quecontenha 8%êm mâssadesolutoe quêiênhadensidâde de l,05g/ml? solução

A misÍuÍo desolu@es Vamosestudartrês casosde mistula de duâs ou mais soluçõesl 12)Mìstura de soluçõesque apresenktmo mesmosolato e o mesmosobe te ConsideraÌìdoa mistura de duâs soÌuções,temos:

r",,: \1+% mÌ:C r Vr

= c,. (vÌ +v,) .j . mì= c,v, ] " -, -r nì = MrVl nl = ttlzVz

]"

",* ",

:M,.(v ì+v ,) +


W Exercíciosde aprendìzagem iflWffi f,450) 30mr desolì!ção 0,1M deHNOrforamâdicioÍâdos a 20cm3desoìução 0,2M domesnoácido.Calcüle â Írolaridâd€d. soluçâo resultânte. EA51) Duâssoluções devoìunes ie!âise decorcentraçõs 0,\ Me 0,1Mrolanmistundâs. DeÌernrne â conceotraqào molardasoìução .esültânte. f,Â52) I00 ml d€uÌnâsolução deCaclxde0,03g/Íú deconcenÌraçâo sã0misrurados con 200nú deourrasolução d€ Cracìr, EsüÌraldoumasÕluçâo de0,04s/nr decorc€nhaçâo. Calcule a concenrraão d! sluçâode200nú. f,Á53) Sâonishüaddduassoluções, A ô B,dem nesnoácìdo,resuftândo 500cn3desolìlqão 0,5M. Câlcute â corcen, taçãoÍìolâÌ dâsolução B, sahendo quea solução A â!Ésenta volumede200cÍl € concerâçãoÌ M.

'W Exercíciosde fxação iW EFl3) Calculex, conforme o esquema:

V , = 0, 61 M l= 0, 5M

M z = 0 ,2 M

EFr/Í) Des êja- s epr e p a ra ru m a s o l u ç ã o 1 M d ê N a OH ,parti ndodê 400 mL de uma sotuçáo 1, 5 M des s â b a s e . O u ê v o l u me d e á g u a dêvê ser adi ci onado?Oual o votumê da soluçáo 1 M obtida? Ef1 5 ) A 100 m L de u m a s o ìu ç ã o 0 ,2 5 M d e { N H1)rC O3 sáo adi ci onados.l OOmL ds umà solução 0,5 M do mêsmo sal. Cãlculea concentraçáo,em sÂ, da sotuÇãoresultante. ÉFl 6 ) O uev olum edê á g u âd e s ti l a d as e d e v e j u n ta ía5OOmL dê umâ sotuçáode áci dosutfúri c o, de 1, 96g/mL d e d e n s i d a d ee 9 0 % , ê m m assâ,de H 2S Oa,a fi m de se obter uma s oluç áo10 M ? EF17) Uma solução de ácido nítrico tem 1,35g/mL dê dênsidãde e 56%,em mâssâ, de HN03 DetêÍmine ovolumê dessâsolução que, diluída,fornece 3OOmLdê sotução0,6 M. EFl 8 ) Um a s oluç aod e á c i d o n i ú i c o d e 1 ,2 6g /c m 1 dedensi dadeconrem409o,em massa,de HN03-O ue v o l u me d e s s as o l u ç ã oé n e c e s sári opara,após umâ di tui ção,preparar2 L desolução 1 M de ácido nítrico?


22) Mhtura de soluçõesapresenttn.Ìo solutos diJërcntesque não reagementre sì e o nesno Vâmos considemra seguintemistura:

I\4r= 1,5lV deNârSOa tvr=2 tú

Vr= 120+ 180= 300mL

Agor4 ânâlisemoso que ocore: Tudo se passacomo se a solução de NarSOa solì€sseuma diÌuição, passândodo voÌume de 120mL para o de 300 mL. Isto âconteceporquea quantidadedo solutoNarSOarão se altem, pois ele não reagecom o K2SO4. Por oütro lado. o mesmoocoÍe com a soluçãode K2SOa,oLìseja,é como sehouvesse uma diluição, pâssândoo volume destasoÌuçãode 180 mI para 300 ml. Eítão, podemoscorìsiderarque as duas soluçõessofÌem rmÌa diluição. Assim, temos: soÌuçãode Na2SO4= + soluçãode K2SOa =

MrVr : M'V, ..1 2.120 = À4 300 = Mr:

2 t20 + Mr : 0,8molar(0,8moYL) 300

ìÁzvz - M.Vi =

1,5 180: À4 300 +

= M, = 0,emolâÍ(o,emo!,4-)

= M. =

Logo, â soluçãoresuÌtanteé 0,8 molar (0,8 mol/L) emrelaçãoao NarSOae 0,9 moÌar (0,9 mol{-) em rclação ao KrSOa. -o'-!q moÌaresem relaçãoaos íoÍìs nâ Podemos.evidentemente,câlcülar âs concentrâções soÌução resultarÌte: Na2SOa +

2Na-

llrso4+

2K-

+

+

SO;

SO;


aO

unidade1-Eíudo dasdispêÌsÕes

Então, â solução resultante é 1,6 mol/L em relação ao-síons Na-, 1,8 mol/L em reÌação âos íons K* e I ,7 mot/L (0,8 + 0,9) em relação aosíorÌs SOi' Esseraciocínio, feito com a concentraçãomolaÌ, Podetambém ser feito com a concen-

de aprendìzagem1ffimffiffmffiffiü ffi Exercícìos EÁí) 500mL deuÍnasoluqão0,4M deNâClsãonistürad$ con 300nL deüÍìâ solü9ã00'8 M deKCl Calculeâ tons a cadauÌndossâise eú Elâçãoaosrespôcnvos Esultâtieen relâção concentacâo Íìold dâsolucão

calclrleasonce raçoes 1,0MdeNaCl' e250nLdeuÌnâsolüção ÊÀstTenos750nrdeutusluçio 1,0MdeNârsoa solü9ões €sultartedâmislÌu dâquelas aosionsdâsolução moìa€sen Elâçãoaossaise en !e1ação

molaí'em l lUdeNaCle KCl Oualseláã concentEçáo volumesiguaisdesoluçóes ED8)ÍVistu6m-se relação aosíonsCf, da soluçãoresültantê?

32)Místura de soluções apresenta do solutos díercntes que reagem entre sì e o mesmo Ouando as substânciasÌeagem enüe si, a determinâção dâs concentraçõesde cadâ uma apósa misturâ.é ieiLaatraresdo usodo cálculoeslequiométrico' dasespéciec, vamos considemr,então, as seguntes mrsturâsì a)

soluçãodeHcl lvr - 0,1lv,ì vr - 150mL

rcsultaÍìÌe solução V ,=150+ 100= 250mL

Calculemos a concenttação molar da solüção resultante emrelâção ao HCl, ao KOH e

Iniciâlmente, descobÍimoso número de mols do HCI e do KOH nas Ìespectivâs soÌuções:


s o lu çã d eoH C l =t,=+=0,1

+ n Hc Ì = 0 , Ì . 0 , 1=5+

nHcl= 0,015moÌ

=

so Ìu çã d eoKo H

=m

onr= Y

-

=+0,r5:f f

= n K o H= 0 , r 5 . 0 ,=1

3 nKoH:0,015 mol A equaçâodâ reaçâoqueocone na mrshrma. HCl +KOH -> KCÌ + H2O paÍir A dos coeficiedes dâ eqüaçào. Derceb

;ïiï.iË;,i^:tï:il::ï:i f..üffi',í,f"ïiiSÌ "[ïlìHl:ï1."iï;,ïïiï

Comoo_s n ú,Ìneros de motsde HCì e KOH s? namiqrurânàoexisrirámai(HCI oavendo prod,rr o. o.o,r a o!',1Ë,ljs -u ^vn. 'no, Dessemodo, na mistuÌa. temos: . moÌaridâdezeroem relaçào ao HCt. poisele náoexisle;

:il:i*'"ri:::f,;""Jil.ï5li"x#3ll;iiï".i.Ëiïiï.:i;*.** V. : 250mÌ-(0,25L) À4 = ? nKct = 0,015mol

u.=; = r"r:ffi:o,oeu

b)

Mj = 0,25 [4

V,=300+200= 500m!

V 1= 300m 1

CaÌc!ÌÌemosa conceÌìrraçâomolâr da soluçãoresulrante:

soÌução de',soa = v, = -

1:

= o,zs=

nH:soa = 0,075 mol

= na.so, = 0,25.0,3+


7 42

Unidador -Esiudo d*dìspeÍsõês

sorüçàode \âoH

É

M,

n)iP

n\'n"

é 0.9

õj

'., nN'oH:0'18mol

'

n\'oH

0002-

A equaçãodâ reaçáoqueocorrenâ mjsnúaé: H2SOa+2NaOH --> NarSOa+ 2HrO A partir dos coeficientes da equação,percebemosque I mol de H2SOareagecom 2 mols de NâOH produzindo 1 moÌ de Na2SOa. Portanto,0,075 moì de H2SOareâgemcom O,I 5 mol de NaOH pÍoduzindo 0,075 moÌ de NarSOa. Como o rúmeÌo de mols de NâOH na solução é mâior aloqu€ o consumido lÌa reação, sobmNaOH: 0,18 0,15 = 0,03moÌ de NaOH Ëntão, na mishlÌâ, temos: . moÌaridâde zeÌo em Íelação ao H2SOa,pois eÌe não exisre; . molaÌidâde diferente de zerc em relação ao NâOH, pois hour€ sobrâ:

V : 500mL(0,5L) l À4:? !y,= n^,or,: O,O:mof J

nuoH * M, = 9{1 = s.s6À,Í V' 0,5

. moÌaridadediferentedezeroemrelaçãoaoNa2SOa, pois elesefomou: v. : 500rnl r0.5L)

M, - '^^ __ nNeso" = 0,075 mol

ì

I\4.

)

-t ï : " "

-

*

9 .0 ? 5 - o .r sv

W Exercícíos de aprendizagemffiítrfiiflüilffidtW [As6) Misnnamaeó00mL deunìasolução0,20M deCâ(OE),conì400nú deurnasotução0,50M deHCt.Calole as conedÍaçoes noìaresen rc1ação âoCa(OH),, aoHCIe aolal fomdo (CâCL)nâsluçãoEsultanre.

EAJT) Tenos100flr deuÌÌÌasolugão Ì M deAgNOj.A esa soìução sãomisrundos 400DL deuÍnâsolucão 0.5M deHCL .alcules Lo0rnÌÌãcào mold.lâroluçJoÌesúân.eer Etdçàodo4g,,ro..doHCIe & sâttornadoI AeÍ t.

EA58)A 200nI deumâsolução0,50M deH,SOrsãonisrurâdos800nL deuna solüção0,25M deKOH. Catculea coDc8nbâção, dÌ gÍ,, emrclação m Ml fonÌÌâdo (&SO, dâsolugão rÊsutãnle.

EDg)ïêmos500mLde umâsotução j0,6g decarbonaro 0,6tVde HCt.A essasotução sãoadicionados de sódio(Na,CO,puro.Detemineã concentração, ems/1,dasotução resutrãnte em ;tação aoHCt.

\

UNID.1-CAP.2-AS SOLUÇÕES  

Rozõo solulo/solvente 2, SoluçAo líquida: ' I soluto: sóìido,líquido ou gasoso I solvente:sempÍeìiquido Ex€mplos: a) SoÌuçãoaquosade sacaros...