domingo, 31 de agosto de 2014

INTRODUÇÃO AO ESTUDO DAS SOLUÇÕES

Definição:

Solução é qualquer mistura homogênea.

A água que bebemos, os refrigerantes, os combustíveis (álcool hidratado, gasolina), diversos produtos de limpeza (como sabonetes líquidos) são exemplos de soluções. 

1 - Tipos de soluções

●solução líquida 
Exemplo: refrigerantes.


●solução sólida 
Exemplo: bronze = cobre + estanho.

●solução gasosa 
Exemplo: ar atmosférico.


2 - Componentes de uma solução

Os componentes de uma solução são chamados soluto e solvente:

Soluto é a substância dissolvida no solvente. Em geral, está em menor quantidade na solução.

Solvente é a substância que dissolve o soluto. 


3 - Classificação das soluções

De acordo com a quantidade de soluto dissolvido, podemos classificar as soluções:

- Soluções saturadas contêm uma quantidade de soluto dissolvido igual à sua solubilidade naquela temperatura, isto é, excesso de soluto, em relação ao valor do coeficiente de solubilidade (Cs), não se dissolve, e constituirá o corpo de fundo.

- Soluções insaturadas contêm uma quantidade de soluto dissolvido menor que a sua solubilidade naquela temperatura.

- Soluções supersaturadas (instáveis) contêm uma quantidade de soluto dissolvido maior que a sua solubilidade naquela temperatura. 

4 - Unidades de concentração

Podemos estabelecer diferentes relações entre a quantidade de soluto, de solvente e de solução. 
Tais relações são denominadas genericamente concentrações.
Usaremos o índice 1 para indicar soluto e o índice 2 para indicar solvente
As informações da solução não têm índice.
Para o estudo das soluções é necessário conhecer todos os tipos de concentrações.
A maioria das concentrações podem ser calculadas por regra de três, mas usa-se muito as fórmulas.
Veja algumas delas: 

4.1 -  Concentração comum (C): 
A unidade utilizada é g/L.

4.2 - Molaridade (M):
A unidade utilizada é mol/L.

Dica: substituindo o número de mols (n) da fórmula 


 ,
Assim, temos então a fórmula:


4.3 -Título (T):
      Esta concentração não tem unidade, então dizemos que é adimensional.

 ou 


4.4 -Percentual (P ou %):
O percentual é expresso em %.

4.5 -Fração Molar (X):
Esta concentração não tem unidade, então dizemos que é adimensional.
 
4.6 -Normalidade (N):

A unidade utilizada é N de normal.

4.7 -Equivalente-grama (E):
A unidade utilizada é g.

5 - Diluição
      Quando adiciona-se água numa solução. Usamos a seguinte fórmula:


      A molaridade (M) pode ser substituída por concentração comum (C).
Dica: no lado esquerdo da fórmula, colocamos os dados da solução inicial, mais concentrada e no lado direito colocamos a solução que foi adicionada água, a mais diluída.

6 - Mistura de solução de mesmo soluto

 ou 
 
7 - Mistura de solução de soluto diferente
    Neste caso, as solução são de ácido e base, portanto reações de neutralização. O ácido e a base reagem e formam um novo produto. Deve-se levar em conta a reação química e o coeficiente estequiométrico.

8 - Unindo concentrações

Para facilitar os cálculos de soluções, há algumas fórmulas com diferentes concentrações que foram unidas.


Dica: cuidado com a densidade e concentração comum. Apesar de terem a fórmula parecida, não são a mesma coisa. A densidade é a densidade da solução, portanto massa da solução e volume da solução. A concentração comum é a massa do soluto pelo volume da solução. 
Exercícios de aplicação
 
1 – Assinale falso (F) ou verdadeiro (V) para as afirmações sobre as dispersões:
I - são sistemas nos quais uma substância está disseminada em outra substância;
II - podem classificadas em soluções verdadeiras, colóides ou suspensões;
III - as suspensões são sistemas heterogêneos visíveis em ultramicroscópio;
IV - gelatinas, maionese e pó de café em água são exemplos de suspensões;
Resposta: V, V, F, F

Resolução:
I – Verdadeiro. As dispersões são sistemas nos quais uma substância (disperso ou fase dispersa) está disseminada em outra substância (dispersante ou dispergente ou fase de dispersão);
II – Verdadeiro. As dispersões podem classificadas em soluções verdadeiras, colóides ou suspensões;
III – Falsa: as suspensões são sistemas heterogêneos visíveis em microscópio comum;
IV – Falsa: gelatinas, maionese são dispersões coloidais e pó de café em água é uma suspensão;
2 – Considere os sistemas apresentados a seguir:
I. Creme de leite.
II. Maionese comercial.
III. Óleo de soja.
IV. Gasolina.
Destes, são classificados como sistemas coloidais.
a) apenas I.
b) apenas I II e III.
c) apenas II.
d) apenas I, II.
e) apenas III e IV.
 
Resposta: D

Resolução: Nas dispersões coloidais as partículas são visíveis em ultramicroscópios (sistema heterogêneo), podem ser aglutinados de íons ou moléculas com tamanho médio de 1 a 100 nm.
3 – É um exemplo de colóide:
Uma solução de água e álcool.
A gelatina.
O soro fisiológico.
O gelo.
O detergente.
Resposta: B

Resolução: Nas dispersões coloidais as partículas são visíveis em ultramicroscópios (sistema heterogêneo), podem ser aglutinados de íons ou moléculas com tamanho médio de 1 a 100 nm.
4 – (Unicamp – SP) Hoje em dia, com o rádio, o computador e o telefone celular, a comunicação entre pessoas à distância é algo quase que "banalizado". No entanto, nem sempre foi assim. Por exemplo, algumas tribos de índios norte americanas utilizavam códigos com fumaça produzida pela queima de madeira para se comunicarem à distância. A fumaça é visível devido à dispersão da luz que sobre ela incide.
a) Considerando que a fumaça seja constituída pelo conjunto de substâncias emitidas no processo de queima da madeira, quantos "estados da matéria" ali comparecem? Justifique.
b) Pesar a fumaça é difícil, porém, "para se determinar a massa de fumaça formada na queima de certa quantidade de madeira, basta subtrair a massa de cinzas da massa inicial de madeira". Você concorda com a afirmação que está entre aspas? Responda sim ou não e justifique.
Resolução:

a) Temos dois "estados da matéria", pois a fumaça é uma dispersão coloidal de fuligem (carbono sólido) em gases liberados na combustão (CO2, CO, H2O, etc.).

b) Não. De acordo com a Lei de Lavoisier, num sistema fechado, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos. Neste caso o sistema está aberto e não se leva em conta a massa de oxigênio, presente no ar, que vai reagir com a madeira.


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