M dulo 5 solu es 17 horas curso t cnico de protec o civil portaria n 1204 2008 de 17 10 2008
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Módulo 5 – Soluções 17 horas Curso Técnico de Protecção Civil Portaria nº 1204/2008 de 17-10-2008. Módulo 6– Soluções Curso de Técnico de Gestão e Programação de Sistemas Informáticos Portaria 916/2005 de 26 de Setembro 18 horas. Dispersões; Soluções; Colóides; Suspensões.

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M dulo 5 solu es 17 horas curso t cnico de protec o civil portaria n 1204 2008 de 17 10 2008

Módulo 5 – Soluções 17 horasCurso Técnico de Protecção CivilPortaria nº 1204/2008 de 17-10-2008


M dulo 5 solu es 17 horas curso t cnico de protec o civil portaria n 1204 2008 de 17 10 2008

Módulo 6– Soluções Curso de Técnico de Gestão e Programação de Sistemas InformáticosPortaria 916/2005 de 26 de Setembro18 horas


Conte dos fundamentais

Inês Borralho - I_C_B_B@hotmail.com

Conteúdos Fundamentais


Objectivos gerais

  • Caracterizar disperso e dispersante;

  • Caracterizar dispersão sólida, líquida e gasosa;

  • Classificar critério de classificação de dispersões em soluções, colóides e suspensões;

  • Explicar a composição qualitativa de soluções;

  • Identificar a composição quantitativa de uma solução – unidades SI;

  • Caracterizar o estado coloidal;

  • Classificar Colóides;

  • Associar suspensões às partículas heterogéneas;

  • Referir o impacto ambiental e na saúde da matéria em suspensão quer em meios aquáticos que na atmosfera

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Objectivos Gerais


Dispers es

  • Dispersão, Disperso e dispersante

    • Os materiais naturais e artificiais que foram objecto de estudo até este momento foram genericamente classificados em substâncias e misturas (dispersões).

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Dispersões

Materiais

Misturas (dispersões)

Substâncias

Elementares

Compostas

Homogéneas

Heterogéneas

Soluções

Dispersões coloidais

Suspensões


Conceitos misturas homog neas e heterog neas

Inês Borralho - I_C_B_B@hotmail.com

ConceitosMisturas homogéneas e heterogéneas

  • As misturas podem ser classificadas em homogéneas e heterogéneas.

  • A diferença entre elas é que a mistura homogénea é uma solução que apresenta uma única fase, enquanto a heterogénea pode apresentar duas ou mais fases.

Exemplos de misturas homogéneas: as águas salgadas, o ar, apresentam uma única fase. A água do mar contém, além de água, uma quantidade enorme de sais minerais. O ar é uma mistura de nitrogénio e oxigénio que apresenta aspecto homogéneo.

Exemplos de misturas heterogéneas: água e óleo, granito. A água e o óleo não se misturam, sendo assim, é um sistema que apresenta duas fases e cada uma é composta por uma substância diferente. O granito é uma pedra cuja composição é feita por uma mistura heterogénea de quartzo, feldspato e mica, podemos ver pela diferença de cor de cada pedra.


Misturas homog neas e heterog neas exemplos

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Misturas homogéneas e heterogéneas: Exemplos

  • Mistura heterogénea :

  • mistura de água e azeite

  • granito

  • Mistura homogénea :

  • água do mar

  • ar


O que uma dispers o

  • Dispersão é, genericamente, uma mistura de duas ou mais substâncias, em que as partículas de uma fase (fase dispersa) se encontram distribuídas no seio de outra (fase dispersante).

  • DISPERSO + DISPERSANTE

  • Do esquema já visto, sabemos que as dispersões podem ser classificadas em :

    • Soluções

    • Dispersões coloidais ou Colóides

    • Suspensões

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O que é uma Dispersão?


1 solu es

Uma solução é uma mistura de duas ou mais substâncias, existindo apenas um solvente e podendo haver um ou mais solutos.

Partículas do disperso menores que 1nm (10-9 m).

Podem ser átomos, iões, moléculas.Ex.: água salgada

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1. Soluções


1 2 caracter sticas das solu es

O disperso (soluto)

  • Não é visível por nenhum aparelho;

  • Não pode ser filtrado ou separado por nenhum aparelho;

  • As partículas não se sedimentam.

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1.2. Características das soluções


1 3 numa solu o

  • Disperso = soluto (ms)

  • Dispersante ou Dispergente =solvente(msv)

    Solução = soluto + solvente

    m= ms + msv

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1.3. Numa solução


1 4 se a dispers o for uma solu o

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1.4. Se a dispersão for uma solução:


2 dispers o coloidal ou colo de

  • Coloide ou dispersão coloidal é um tipo de mistura em que os componentes não se separam por acção da gravidade, mas em que é possivel separá-los usando filtros extremamente finos ou centrifugadoras extremamente potentes.

  • Partículas do disperso entre 1nm e 100 μm

  • Podem ser conjuntos de átomos, iões, moléculas, macro moléculas ou iões gigantes. Ex.: leite, água com areia em pó.

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2) Dispersão coloidal ou coloíde

Efeito de Tyndall – os colóides permitem o espalhamento de luz visível


2 1 caracter sticas da dispers o coloidal

O disperso

  • É visível através de ultramicroscópio;

  • Pode ser filtrado por um ultrafiltro;

  • É separado por ultracentrífuga.

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2.1. Características da dispersão coloidal

  • acelerações até 500 000 g.

  • a câmara onde se situa o rotor é refrigerada e encontra-se sob vácuo


2 2 classifica o de col ides

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2.2. Classificação de colóides


2 3 se a dispers o for um col ide

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2.3. Se a dispersão for um Colóide:


2 4 import ncia dos col ides nos ambientes naturais e industriais

  • Electroforese

    • A electroforese é uma técnica de transporte de partículas na presença de um campo eléctrico, é um processo idêntico à sedimentação.

    • É aplicada no campo da bioquímica a separação de compostos que possuem carga (aminoácidos, péptidos, proteínas, acido nucleicos) tendo em conta que a carga destas substâncias depende do pH do meio em se encontram.

    • As partículas carregadas negativamente e positivamente mover-se-ão em direcções opostas do campo eléctrico.

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2.4. Importância dos Colóides nos ambientes naturais e industriais


2 4 import ncia dos col ides nos ambientes naturais e industriais cont

As águas naturais e o solo contêm muitos materiais dispersos de dimensões coloidais, desde as argilominerais solubilizadas das rochas até às macromoléculas, tais como os ácidos húmicos provenientes da matérias orgânicas de células vegetais e animais.

Um dos passos mais importantes nos processos de depuração de águas residuais é a eliminação de sólidos em suspensão e de partículas coloidais.

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2.4. Importância dos Colóides nos ambientes naturais e industriais (cont.)


2 5 aplica es tecnol gicas com utiliza o de col ides

Inês Borralho - I_C_B_B@hotmail.com dispersos de dimensões coloidais

2.5. Aplicações tecnológicas com utilização de Colóides


3 suspens o

Uma dispersos de dimensões coloidaissuspensão é uma dispersão na forma de uma mistura heterogénea, em que as dimensões das partículas do meio disperso são superiores a 1μm.

As suspensões podem ter as seguintes formas:

Matéria particulada (PM – sigla em inglês) são partículas sólidas, de diâmetros com valores compreendidos entre 5x10-4μm a 1x102μm.

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3) Suspensão


3 1 caracter sticas das suspens es

O disperso dispersos de dimensões coloidais

  • É visível até a olho nu;

  • Pode ser filtrado por um filtro comum;

  • É separado até pela ação da gravidade.

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3.1. Características das Suspensões


3 2 impacto da mat ria em suspens o na sa de

Na saúde, as dispersos de dimensões coloidaisPM10são um dos principais poluentes atmosféricos com maior impacto na saúde humana, alojando-se nos pulmões, bloqueando as principais defesas do sistema respiratório.

Toda a matéria particulada pode causar infecções do sistema respiratório superior, asma, conjuntivite, bronquite, entre outros problemas.

A arteriosclerose – endurecimento, estreitamente e obstrução das artérias – pode ser provocada pela exposição à matéria particulada.

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3.2. Impacto da matéria em suspensão na saúde


3 3 impacto da mat ria em suspens o no ambiente

  • No ambiente, a matéria particulada pode ser responsável por:

    • diminuir trocas gasosas em espécies vegetais, por bloqueamento dos estomas;

    • Danificar património construído;

    • Interferir no processo de formação de núcleos de condensação, alterando os processos meteorológicos.

    • Causas a eutrofização e degradação dos ecossistemas devido às deposições de azoto e de substâncias ácidas.

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3.3. Impacto da matéria em suspensão no ambiente



Ficha de trabalho n 1

Os materiais existentes podem classificar-se em que classes? por:

As misturas podem ser classificadas em que classes?

Qual a diferença entre misturas homogéneas e heterogéneas?

O que é uma dispersão?

As dispersões podem classificar-se em que classes?

O que é uma solução?

Quais as características de uma solução?

O que é um colóide?

Quais as características de um colóide?

Os colóides podem ser classificados de que forma?

Qual a importância dos colóides?

O que é uma suspensão?

Quais as características de uma suspensão?

Qual o impacto das suspensões no quotidiano?

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Ficha de trabalho nº1


4 composi o qualitativa de uma solu o

As soluções são misturas homogéneas, ou seja, são misturas de duas ou mais substâncias e possuem um aspecto uniforme.

Geralmente, as soluções estão no estado físico do solvente.

Assim, à temperatura ambiente, as soluções podem ser sólidas, liquidas ou gasosas.

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4. Composição qualitativa de uma solução


Exemplos de solu es

Inês Borralho - I_C_B_B@hotmail.com misturas de duas ou mais substâncias e possuem um aspecto uniforme.

Exemplos de Soluções


4 1 solu es insaturadas saturadas e sobressaturadas

Solução Saturada: misturas de duas ou mais substâncias e possuem um aspecto uniforme.Apresenta a quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvido em uma quantidade de solvente, após não poderemos mais dissolver soluto.

Solução Insaturada: Quando a quantidade de soluto dissolvida é inferior ao valor máximo, estipulado pelo coeficiente de solubilidade, ou seja, poderemos dissolver mais soluto.

Solução Sobressaturada: Sob certas condições especiais e artificiais de preparação é possível, em alguns casos, conseguir a solubilização de uma quantidade de soluto maior que a prevista pelo coeficiente de solubilidade. A solução assim obtida é denominada sobressaturada, sendo extremamente instável, ou seja, facilmente ocorre a precipitação do excesso que está ultrapassando o coeficiente de solubilidade.

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4.1. Soluções insaturadas, saturadas e sobressaturadas.


Imagens de solu es

Inês Borralho - I_C_B_B@hotmail.com misturas de duas ou mais substâncias e possuem um aspecto uniforme.

Imagens de soluções


4 2 solubilidade de um soluto

Diz-se na linguagem do quotidiano que o açúcar e o sal se dissolvem bem em agua, mas que é muito difícil ou impossível dissolver uma nódoa de gordura em agua.

Solubilidade ou coeficiente de solubilidade, a determinada temperatura, é a quantidade máxima de um soluto que se pode dissolver numa certa quantidade de solvente.

Há vários aspectos a considerar na solubilidade, no que diz respeito à propriedade do par soluto/solvente.

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4.2. Solubilidade de um soluto


Aspectos a considerar na solubilidade

Inês Borralho - I_C_B_B@hotmail.com dissolvem bem em agua, mas que é muito difícil ou impossível dissolver uma nódoa de gordura em agua.

aspectos a considerar na solubilidade

Há solutos que se dissolvem muito bem num determinado solvente mas não se dissolvem em outros.

A quantidade de soluto que se dissolve na mesma quantidade de um mesmo solvente varia de soluto para soluto.

Diz-se que as solubilidades são diferentes.

Podemos dizer que de um modo geral, a solubilidade de compostos em água é um processo endotérmico, ou seja, a solubilidade aumenta com o aumento de temperatura


Gr fico solubilidade

Observe o gráfico que relaciona a variação da solubilidade em água de solutos sólidos, em função da temperatura.

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gráfico - solubilidade


An lise de gr fico solubilidade

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Análise de gráfico - solubilidade


Par metros de qualidade de uma gua lei da qualidade da gua decreto lei n 236 98 de 1 de agosto

Inês Borralho - I_C_B_B@hotmail.com sulfato de césio(II) com a temperatura?

Parâmetros de qualidade de uma água - Lei da qualidade da águaDecreto-Lei n.º 236/98 de 1 de Agosto

VMR – esta valor não deve ser ultrapassado; VMA – este valor não pode ser ultrapassado.


A reter

A solubilidade do oxigénio em água diminui com a temperatura. As descargas de efluentes num rio aumentam a temperatura da água e diminuem a quantidade de oxigénio dissolvido, provocando a morte dos seres vivos, para além de acarretarem outros problemas ambientais.

A água para ser potável e poder ser consumida pelo ser humano necessita que os valores referentes aos seus parâmetros de qualidade respeitem os VMR e o VMA.

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A reter

Solubilidade do compostos em água

Processo endotérmico

Processo exotérmico

Solubilidade do composto diminuí com o aumento de temperatura

Solubilidade do composto aumenta com o aumento de temperatura


Ficha de trabalho n 2

  • Classifique as seguintes frases em verdadeiras (V) ou falsas (F). Justifiques as falsas.

    • As descargas de efluentes num rio aumentam a temperatura da água aumentando a quantidade de oxigénio dissolvido.

    • Uma solução possui partículas de dimensões inferiores a 1 nm.

    • Numa solução sobressaturada pode haver sólido depositado.

    • A solubilidade é a quantidade máxima de soluto que é possível dissolver num determinado volume de solvente, a uma dada temperatura.

    • As soluções estão no estado físico do soluto.

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Ficha de Trabalho nº2


Ficha de trabalho n 21

  • Qual a importância da temperatura de uma água na quantidade de oxigénio dissolvido? 

  • Uma água do tipo A2 possui os seguintes parâmetros de qualidade:

    • Consultando a tabela (slide 33), indique, justificando se esta água é própria para o consumo ou não.

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Ficha de Trabalho nº2


5 composi o quantitativa de solu es

As partículas que constituem a matéria – átomos, iões e moléculas – são reduzidíssimas dimensões.

Numa pequena amostra de substância podem existir milhões de partículas,

Para calcular a quantidade de substância que se encontra dissolvida.

Os químicos definiram a mole como uma unidade de grandeza fundamental – quantidade de substância.

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5. Composição quantitativa de soluções


5 composi o quantitativa de solu es1

Inês Borralho - I_C_B_B@hotmail.com e moléculas – são reduzidíssimas dimensões.

5. Composição quantitativa de soluções

O Sistema internacional de Unidades (SI) tem sete grandezas fundamentais e, consequentemente, sete unidades fundamentais.


Quantidade de subst ncia mole

Inês Borralho - I_C_B_B@hotmail.com e moléculas – são reduzidíssimas dimensões.

Quantidade de substância, Mole

1 mol

Corresponde a 6,022 x 1023 partículas

O numero de partículas que existe numa mole é constante e designa-se constante de Avogadro, NA, sendo o seu valor

NA = 6,022 x 1023 mol -1


Exemplo

Inês Borralho - I_C_B_B@hotmail.com e moléculas – são reduzidíssimas dimensões.

Exemplo


Massa at mica relativa

As átomos têm uma massa extremamente pequena, daí que para a determinar se utilizar como padrão de comparação o isótopo do carbono-12.

Deste modo, para designar a massa de um átomo fala-se em massa atómica relativa (Ar) pois esta é obtida em relação a este padrão e é uma grandeza adimensional:

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Massa atómica relativa


Massa molecular relativa

No caso de moléculas, fala-se de massa molecular relativa para a determinar se utilizar como padrão de comparação o isótopo do carbono-12.(Mr) e o seu valor obtêm-se somando as massas atómicas relativas dos átomos que constituem o agregado.

A massa molar (M) é a massa de 1 mole de partículas e tem como unidade g/mol.

A massa molar (M) é numericamente igual à massa molecular relativa (Mr), mas não é adimensional.

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Massa molecular relativa


Exemplo1

Inês Borralho - I_C_B_B@hotmail.com para a determinar se utilizar como padrão de comparação o isótopo do carbono-12.

exemplo


Exerc cios

Inês Borralho - I_C_B_B@hotmail.com para a determinar se utilizar como padrão de comparação o isótopo do carbono-12.

exercícios


Concentra o de uma solu o

  • Uma solução só fica totalmente identificada se conhecermos a sua composição quantitativa, ou seja, a proporção de combinação entre os diversos constituintes.

  • Existem diversas formas de exprimir a composição quantitativa de uma solução.

    • Concentração mássica;

    • Concentração;

    • Percentagem em massa;

    • Percentagem em volume;

    • Percentagem em massa/volume;

    • Partes por milhão;

    • E partes por bilião.

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Concentração de uma solução


Concentra o m ssica

A conhecermos a sua composição quantitativa, ou seja, a proporção de combinação entre os diversos constituintes.concentração mássica de uma solução representa-se por cm e é determinada fazendo o quociente entre a massa de soluto (m) e o volume da solução (V), de acordo com a seguinte expressão:

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Concentração mássica


Concentra o

Outra forma de exprimir a composição quantitativa de uma solução é a concentração.

A concentração representa-se por c e traduz o quociente entre a quantidade de substancia de soluto (n) e o volume de solução (V), de acordo com a seguinte expressão:

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concentração


Exerc cios1

  • Pretende-se determinar a solução é a concentração mássica de uma solução aquosa de sulfato de cobre(II).

  • Para tal utilizaram-se 2 g de sulfato de cobre(II) e 0,2 dm3 de solução.

    • Utiliza a expressão 

  • Agora, determine a concentração da amostra anterior.

    • Primeiro, calcula a massa atómica do sulfato de cobre(II).

    • Depois utiliza a expressão 

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Exercícios:


Percentagem em massa em volume em massa volume

Outras formas de exprimir a concentração de uma solução é através da percentagem em massa, percentagem em volume e percentagem em massa por volume.

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PERCENTAGEM EM MASSA; EM VOLUME; EM MASSA/VOLUME


Exerc cios2

Inês Borralho - I_C_B_B@hotmail.com é através da percentagem em massa, percentagem em volume e percentagem em massa por volume.

Exercícios:


Partes por milh o e partes por bili o

Ainda se podem utilizar outras maneiras para exprimir a concentração de uma solução.

Quando se trata de quantidade muito pequenas de soluto utilizam-se como unidade de medição partes por milhão e partes por bilião.

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PARTES POR MILHÃO E PARTES POR BILIÃO.

Partes por milhão, ppm: partes de solutos (em massa ou em volume) por milhões de partes de solução (em massa ou volume);

Partes por bilião, ppb: partes de solutos (em massa ou em volume) por biliões de partes de solução (em massa ou volume);


A reter1

Inês Borralho - I_C_B_B@hotmail.com concentração de uma solução.

A Reter:


Factor de dilui o

Quando a uma solução de uma determinada concentração se adiciona um solvente, o volume aumenta, daí que a sua concentração diminui, este processo designa-se por diluição da solução.

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Factor de diluição


Factor de dilui o1

Ao efectuar uma diluição, a quantidade de substância do soluto mantém-se, logo:

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Factor de diluição


Factor de dilui o2

Se o volume da solução aumentar dez vezes, a sua concentração fica dez vezes menor e diz-se, então, que o factor de diluição da solução é dez.

O factor de diluição determina-se através da seguinte expressão:

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Factor de diluição


Exerc cios3

Inês Borralho - I_C_B_B@hotmail.com concentração fica dez vezes menor e diz-se, então, que o factor de diluição da solução é dez.

exercícios