O Preparo de Soluções

Universidade Estadual do Maranhão – UEMA

Centro de Educação, Ciências Exatas Naturais - CECEN

Departamento de Química e Biologia - DQB

Química Analítica Qualitativa

Título: Preparo de soluções

Fabrícia Fortes dos Santos

Cód.: 1516108

São Luís

Julho de 2016

1. INTRODUÇÃO

Definimos solução como uma mistura homogênea, de mais de um componente. As soluções podem ser gasosas, líquidas e sólidas como o ar, a água do mar e as ligas metálicas, respectivamente. Entretanto, podemos ter soluções de gases em líquidos como acontece no refrigerante. Como componentes de uma solução temos o soluto e o solvente. Considera-se como solvente a substância em maior quantidade no sistema. Quando temos a água como solvente, dá-se o nome de solução aquosa.

Partindo de uma quantidade de soluto dissolvido é possível classificar os tipos de soluções. As soluções saturadas são aquelas que possuem uma quantidade de soluto compatível com a sua solubilidade naquela temperatura, levando em conta o coeficiente de solubilidade (Cs), a solução não apresenta excesso de soluto não formando corpo de fundo. As soluções insaturadas possuem uma quantidade de soluto inferior a sua solubilidade naquela temperatura. E as soluções supersaturadas, são consideradas instáveis e possuem um quantidade maior de soluto do que o Cs para determinada temperatura, entretanto não possui corpo de fundo, desde que o sistema não sofra perturbações.

O coeficiente de solubilidade é definido como a quantidade máxima de soluto que será possível ser dissolvido em uma quantidade fixa de solvente, geralmente de 100g, em uma determinada temperatura. Sendo assim, calculamos o Cs dividindo a massa do soluto pela massa do solvente.

A concentração chamada de comum é dada em gramas por litro onde a massa do soluto em gramas é divida pelo volume total da solução em litros. A molaridade ou concentração em mol por volume, ou concentração molar de uma solução é dada pela relação entre o número de mols de soluto e o volume da solução.

Título em massa de uma solução é relação entre as massas de soluto e da solução. O título em porcentagem de uma solução é relação entre as massas de soluto e da solução dada em porcentagem. Título em volume de uma solução é relação entre o volume de soluto e da solução, pode ser dada em porcentagem. Molaridade, ou concentração em mol de uma solução é relação entre o número de mols de soluto e a massa solvente. Diluição de soluções (mesmo soluto) . Ao se adicionar mais solvente a uma solução há uma diluição da solução inicial.

Na analise química experimental lidamos frequentemente com baixas concentrações hidrogeniônicas. Para evitar o incômodo de escrever números com fatores de potências negativas de 10, Soresen (1909) introduziu o uso do expoente hidrogeniônico ou pH, definido pela relação:

[pic 1]

 Soluções ácidas: [H+] > 1,0 x 10 -7 M, pH < 7,00

 Soluções básicas: [H+] < 1,0 x 10 -7 M, pH > 7,00

Soluções neutras: [H+] = 1,0 x 10 -7 M, pH = 7,00

O pOH é, as vezes, usado de forma analógica para expressar o expoente da concentração de íons hidroxila:

[pic 2]

Para qualquer solução aquosa é valida a correlação: pH + pOH = 14

O equipamento necessário para a medição de pH -o pHmetro, consiste de um eletrodo de referência, um eletrodo indicador e um pHmetro, um dispositivo eletrônico de baixa impedância para medir o potencial entre os eletrodos. A temperatura dever ser medida com um termopar diretamente conectado ao pHmetro ou um termômetro separado junto ao eletrodo.

Esse aparelho permite converter o valor de potencial do eletrodo em unidades de pH. Ao ser submerso na amostra, o eletrodo gera milivolts que são convertidos para uma escala de pH.

Existem quatro tipos de pHmetro:

pHmetro de bancada: É indicado para trabalhos que requerem controle ou monitoramento do pH, tensão e temperatura. Tem ainda como diferencial a indicação e compensação automática de temperatura.

pHmetro de bolso: Substitui o papel pH e possui compensação automática de temperatura.

pHmetro portátil: Utilizado geralmente em indústrias alimentícias, farmacêuticas, químicas, açucareiras e etc. Este tipo de pHmetro é ideal para determinar o pH do material no local da medição, evitando assim problemas ou erros por contaminação.

pHmetro digital: Mais utilizado em trabalhos de pesquisa e rotina do laboratório, o pHmetro digital possui alta precisão nos resultados.

Para o funcionamento ideal do pHmetro é necessária a calibração do aparelho com as soluções tampões, indicadas pelo fabricante, dentro da faixa desejada (7-4 ou 7-10). Sempre começando com a solução de pH 7. Isso deve ser feito diariamente ou sempre antes da utilização do aparelho.

Mesmo com esses cuidados as medições de pH estão sujeitas a erros, devido a alguns fatores que podem interferir na veracidade da medição, como:

 Padrões de calibração – a medida de pH não pode apresentar precisão maior que os padrões de referência, levando a erros na ordem de ±0,01 unidades de pH;

Potencial de junção – A composição iônica entre o meio interno e externo do eletrodo não pode ser distante da composição da solução tampão utilizada na calibração do eletrodo, pois o potencial de junção pode ser modificado e as medidas de pH podem apresentar variações em torno de 0,01 unidades;

Sódio (erro alcalino) – Se a concentração de íons H+ é baixa e a concentração de Na+ é alta, o eletrodo responde ao Na+ como se fosse o H+, podendo apresentar resultados mais baixos que o pH verdadeiro;