As Soluções e Exercícios

RESUMO DE QUÍMICA:

SOLUÇÕES

AULA 1: O que é uma solução?

• Soluções = quimicamente, é qualquer mistura homogênea. Ex: soro fisiológico (água e cloreto de sódio).
• Soluções verdadeiras = qualquer mistura homogênea sendo que suas partículas dispersas apresentam o tamanho menor que 1nm. Portanto, são invisíveis a olho nu. Nas soluções, as partículas dos solutos não sedimentam; não podem ser separadas do solvente por filtração; não conseguem dispersar a luz; e nem mesmo com o auxílio de instrumentos ópticos como ultramicroscópios elas podem ser vistas.
• Solvente = substância em maior quantidade na solução. Ex: no caso do soro fisiológico é a água pois se trata de uma solução aquosa.
• Soluto = substância em menor quantidade na solução. Ex: no caso do soro fisiológico é o cloreto de sódio.

As soluções podem ser em três estados físicos:

• Líquidas = como visto anteriormente, por exemplo, o soro fisiológico mas também podem ser açúcar na água, oxigênio dissolvido na água, álcool, água oxigenada, entre outros;
• Sólidas = o bronze, por exemplo, composto por 92% de Cobre (solvente, no caso) e 8% de Estanho (soluto, no caso), mas também podem ser ligas metálicas, como o ouro 18 quilates (ouro e prata ou ouro e cobre), o latão (cobre e zinco), etc;
• Gasosas = ar atmosférico, por exemplo, composto por 78% de Nitrogênio (solvente, no caso) e 21% de Oxigênio (soluto, no caso).

• Soluções (ou dispersões) coloidais ou coloide = são disperçoes de pequenas partículas em um determinado solvente. Essas partículas tem, no caso, entre 10 e 1000 nm (nanômetros) de diâmetro. Apesar de muitas vezes, a olho nu, as dispersões coloidais serem confundidas com soluções verdadeiras, por apresentarem um aspecto homogêneo, algumas características as distinguem. Ao contrário da solução verdadeira, na solução coloidal as partículas dos solutos sedimentam; podem ser separadas do solvente por filtração; conseguem dispersar a luz; e com o auxílio de instrumentos ópticos como ultramicroscópios elas podem ser vistas. Ex: em uma neblina nem com o farol conseguimos enxergar pois essa solução tem a capacidade de dispersar a luz;[pic 1]

• Efeito Tyndall = dispersão da luz.

Na solução A apresenta dispersão de luz por conta do Efeito Tyndall causado nas soluções coloidais. Já na solução B não apresenta pois se trata de uma solução verdadeira.[pic 2]

Exercícios:

1. Explique, sucintamente, como você faria para preparar, em um laboratório adequadamente equipado, dois litros de solução aquosa de cloreto de sódio de concentração 10 g/L. 

10g -------- 1L (de solução)

 xg  --------  2L                      

x = 20g

Primeira etapa: pesar 20g de NaCl;

Segunda etapa: transferir essa massa para um balão volumétrico de 2L;

Terceira etapa: acrescentar água, lentamente e com agitação, até que o volume final seja de 2L.

Segue mais algumas imagens para entender a aula 1:

[pic 3][pic 4]

AULA 2: Preparo e concentração de soluções

• Concentração = expressão de quanto eu tenho de uma substancia em uma solução;

A forma mais comum de saber a concentração é dada pela fórmula seguinte:

Sendo que “m¹” indica a massa de soluto e “V” indica o volume da solução. Essa fórmula é chamada de “concentração comum”(C).[pic 5]

Exercícios: [pic 6]

Já que a única diferença entre os dois refrigerantes é que um tem açúcar e o outro não (os dois tem o mesmo volume, 300 mL) então subtraímos os dois valores em gramas das duas latas de refrigerante (331,2-316,2) para sabermos a quantidade de açúcar na lata de refrigerante comum (fazendo a conta, deu 15g). Usando a fórmula de concentração comum:

Obs: transformamos 300mL em L.[pic 7]

Reposta: alternativa E.

1. [pic 8]

O aumento da massa da palha de aço é devido à incorporação do oxigênio na forma de Fe2O3.

2Fe(s) + O2(g) → Fe2O3(s)

Portanto, a diferença da massa incial e final será a massa do O2 dissolvido na água.

Massa inicial de Fe0 = 3,0g

Massa final (Fe0 + Fe2O3) = 3,12g

Massa de O2 = 3,12 – 3,00 = 0,12g de O2

Volume de água = 2L

Concentração do O2 = 0,12/2L = 0,06g/L

Em miligramas: 60mg/L

[pic 9]

[pic 10]

AULA 3: Concentração em mol por L[pic 11]

• Concentração Mol/L =

Exercícios:

1. Uma solução foi preparada a partir de 2g de Hidróxido de Sódio e água suficiente para meio litro de solução. Calcule a concentração dessa solução em Mol/L:

Primeira etapa: qual a fórmula da substância?

NaOH e a partir disso eu sei as massas atômicas dessas substâncias: Na = 23, O = 16 e H = 1. Após isso eu calculo a massa molar do Hidróxido de Sódio que é simplesmente eu somar as massas atômicas, ou seja, 40g/mol (massa molar do Hidróxido de Sódio).

Segunda etapa:

40g --------- 1mol

2g   --------- x mol

x = 0,05 mol

Terceira etapa:

Aplicando a fórmula: 0,05 mol / 0,5L (volume da solução) = 0,10 mol/L (concentração)

1. Explique, sucintamente e citando quantidades e materiais necessários, como se deve preparar adequadamente dois litros de uma solução aquosa de sacarose de concentração 0,10 mol/L. (Dado: massa molar da sacarose = 342 g/mol)

Etapa 1:

0,10 mol --------- 1L

xmol       --------- 2L