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Propriedades das soluções. Arthur Politi Duarte 16992 Leandro Augusto Rennó Silva 17010. Introdução O Processo de dissolução Soluções saturadas e solubilidade Fatores que afetam a solubilidade Formas de expressar a concentração Propriedades coligativas Colóides. INTRODUÇÃO.

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propriedades das solu es

Propriedades das soluções

Arthur Politi Duarte 16992

Leandro Augusto Rennó Silva 17010

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Introdução

O Processo de dissolução

Soluções saturadas e solubilidade

Fatores que afetam a solubilidade

Formas de expressar a concentração

Propriedades coligativas

Colóides

INTRODUÇÃO

Arthur Politi Duarte e Leandro Augusto Rennó Silva 01/38

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1. INTRODUÇÃO

Para que haja uma mistura, seus componentes devem estar misturados uniformemente em nível molecular

Misturas homogêneas são chamadas de soluções

Exemplos:

Ar – solução de vários gases

Latão – solução sólida de zinco e cobre

Arthur Politi Duarte e Leandro Augusto Rennó Silva 02/38

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1. INTRODUÇÃO

  • TIPOS DE MISTURAS:
  • Gasosas, sólidas ou líquidas
  • COMPONENTES DAS MISTURAS:
  • Solvente presente em maior quantidade
  • Soluto demais componentes

Arthur Politi Duarte e Leandro Augusto Rennó Silva 03/38

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O PROCESSO DE

DISSOLUÇÃO

Ex.: Processo de dissolução de um sal iônico em água

Arthur Politi Duarte e Leandro Augusto Rennó Silva 04/38

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2. O PROCESSO DE DISSOLUÇÃO

SOLVATAÇÃO

Interação entre moléculas de soluto e de solvente

OBS: Quando o solvente for a água chamamos de hidratação.

Arthur Politi Duarte e Leandro Augusto Rennó Silva 05/38

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2. O PROCESSO DE DISSOLUÇÃO

MUDANÇAS DE ENERGIA E

FORMAÇÃO DE SOLUÇÃO

ΔH(dissolução) = ΔH1 + ΔH2 + ΔH3

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2. O PROCESSO DE DISSOLUÇÃO

Exemplo de aplicação: Bolsa de calor instantâneo.

MgSO4 quente

NH4NO3 fria

Arthur Politi Duarte e Leandro Augusto Rennó Silva 07/38

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2. O PROCESSO DE DISSOLUÇÃO

FORMAÇÃO DE SOLUÇÃO, ESPONTANEIDADE E DESORDEM

Ocorre espontaneamente

quando

Energia do sistema diminui (exotérmico)

Aumento da desordem ou ENTROPIA (endotérmico)

Arthur Politi Duarte e Leandro Augusto Rennó Silva 08/38

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Solubilidade quantidade de soluto necessária para formar uma solução saturada em certa quantidade de solvente

  • Ex.: a solubilidade do NaCl a 0ºC é de 35,7g por 100 mL de H2O

SOLUÇÕES SATURADAS

E SOLUBILIDADE

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Saturada quando as velocidades dos processos de dissolução e cristalização se igualam

  • Insaturadapossui menor quantidade de soluto do que a saturada
  • Ex.: 10 g de NaCl em 100 mL de H2O a 0ºC

3. SOLUÇÕES SATURADAS E SOLUBILIDADE

Arthur Politi Duarte e Leandro Augusto Rennó Silva 10/38

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3. SOLUÇÕES SATURADAS E SOLUBILIDADE

  • Supersaturada possui maior quantidade de soluto do que a saturada. Forma-se corpo de fundo.

Ex.: 50 g de NaCl em 100 mL de H2O a 0ºC

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FATORES QUE AFETAM A SOLUBILIDADE

  • Interações soluto-solvente
  • Pressão
  • Temperatura

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4. FATORES QUE AFETAM A SOLUBILIDADE

  • Interações soluto-solvente
  • Quanto mais fortes as atrações entre as moléculas de soluto e de solvente, maior a solubilidade
  • Semelhante dissolve semelhante
  • Líquidos: miscíveis e imiscíveis

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4. FATORES QUE AFETAM A SOLUBILIDADE

  • Solubilidade das vitaminas
  • A, D, E e K  Lipossolúveis
  • B e C  Hidrossolúveis
  • (mais importantes na dieta)

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4. FATORES QUE AFETAM A SOLUBILIDADE

  • Pressão

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4. FATORES QUE AFETAM A SOLUBILIDADE

  • LEI DE HENRY:
  • Sg = kPg
  • Sg solubilidade do gás na fase de solução
  • Pg  pressão parcial do gás sobre a solução
  • K  constante de proporcionalidade ou de Henry
  • Essa contante é diferente para cada par soluto-solvente, e varia com a temperatura

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4. FATORES QUE AFETAM A SOLUBILIDADE

Efeito da pressão na solubilidade e na produção de bebidas carbonatadas

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4. FATORES QUE AFETAM A SOLUBILIDADE

  • Temperatura

Nos sólidos: T = solubilidade

(maioria) (em água)

Nos gases : T = solubilidade

(em água)

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QUALITATIVAMENTE:

  • Diluída – concentração relativamente pequena
  • Concentrada – concentração grande
  • QUANTITATIVAMENTE:
  • Porcentagem em massa, fração em quantidade de matéria, concentraçao em quantidade de matéria e concentração em mol/kg

FORMAS DE EXPRESSAR

A CONCENTRAÇÃO

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PORCENTAGEM EM MASSA:

  • Ex.: Solução de ácido clorídrico 36% em massa 36 g de HCl para cada 100 g de solução

5. FORMAS DE EXPRESSAR A CONCENTRAÇÃO

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5. FORMAS DE EXPRESSAR A CONCENTRAÇÃO

  • PARTES POR MILHÃO (ppm) - usada para soluções muito diluídas
  • 1ppm 1g de soluto para cada milhão (106) de gramas de solução ou 1 mg de soluto por litro de solução

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5. FORMAS DE EXPRESSAR A CONCENTRAÇÃO

  • PARTES POR BILHÃO (ppb) - usada para soluções ainda mais diluídas
  • 1ppb 1 g de soluto por bilhão (109) de gramas de solução ou 1 micrograma (µg) de soluto por litro de solução

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FRAÇÃO EM QUANTIDADE DE MATÉRIA (mol/mol):

  • Ex.: 1 mol de HCl 1mol = 0,111
  • 8 mols de H2O (1+8) mol

5. FORMAS DE EXPRESSAR A CONCENTRAÇÃO

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5. FORMAS DE EXPRESSAR A CONCENTRAÇÃO

  • CONCENTRAÇÃO EM QUANTIDADE DE MATÉRIA (mol/L):
  • Ex.: 0,5 mol de Na2CO30,5 mol = 2 mol/L de Na2CO3
  • 0,250 L de solução 0,250 L

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5. FORMAS DE EXPRESSAR A CONCENTRAÇÃO

  • CONCENTRAÇÃO EM mol/kg (EX-MOLALIDADE):
  • Ex.: 0,2 mol de NaOH 0,2 mol = 0,4 mol/kg de NaOH
  • 0,5 kg de H2O 0,5 kg

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PROPRIEDADES COLIGATIVAS

  • Propriedades físicas das soluções que dependem apenas da quantidade (concentração) de partículas que o soluto produz em solução, e não do tipo ou identidade delas
  • Tonoscopia
  • Ebulioscopia
  • Crioscopia
  • Osmometria

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6. PROPRIEDADES COLIGATIVAS

  • Tonoscopia: abaixamento da pressão de vapor pela adição de um soluto não-volátil
  • Pressão de vapor: ocorre quando se estabelece o equilíbrio de um líquido com seu vapor em um recipiente fechado. Nesse caso, a pressão exercida pelo vapor no líquido é a pressão de vapor
  • A adição de um soluto diminui a pressão de vapor
  • Lei de Raoult: PA = XA . Pº

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6. PROPRIEDADES COLIGATIVAS

  • Solução ideal: cumpre a lei de Raoult
  • As soluções reais têm comportamento aproximado do ideal quando:
  • a concentração dos solutos é pequena
  • solutos e solvente têm moléculas com tamanhos semelhantes e estão sujeitas a forças intermoleculares semelhantes

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6. PROPRIEDADES COLIGATIVAS

Ebulioscopia: é a elevação do ponto de ebulição de um líquido quando acrescenta-se a ele um soluto não-volátil

Concentração

de soluto

Pressão de vapor

Ponto de ebulição

O estudo da ebulioscopia obedece à seguinte equação:

  • ΔTe = Ke W
  • Ke = constante ebulioscópica (ligada ao solvente)
  • W = concentração em mol/kg

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6. PROPRIEDADES COLIGATIVAS

Crioscopia: Diminuição do ponto de congelamento pela adição de um soluto não-volátil

Pressão de vapor

Ponto de ebulição

Ponto de congelamento

Concentração de soluto

O estudo da crioscopia obedece à seguinte equação:

ΔTc = Kc W

Kc = constante crioscópica (ligada ao solvente)

W = concentração em mol/kg

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6. PROPRIEDADES COLIGATIVAS

  • Osmose
  • Pressão osmótica (π)

[soluto] = pressão osmótica

Equação da pressão osmótica:

  • Soluções isotônicas / hipotônicas / hipertônicas

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COLÓIDES

Tamanho das partículas

Soluções coloidais

Soluções

Suspensões

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COLÓIDES

  • Exemplos:
  • Pasta de dente, neblina e leite.

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COLÓIDES

  • Efeito Tyndall:
  • Desvio da luz por partículas coloidais

Exemplo:

Feixe de luz de um automóvel em uma estrada com poeira, neblina.

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COLÓIDES

  • Colóides Hidrofílicos:
  • Colóides que tem uma afinidade com a água. São mais parecidos com as soluções que examinamos anteriormente
  • Colóides Hidrofóbicos:
  • Colóides que não interagem com a água. Porém, podem ser preparados em água, se eles forem estabilizados de alguma forma. Os colóides hidrofóbicos podem ser estabilizados pela adsorção de íons (aderência à superfície) ou pela presença de um grupo hidrofílico (como o estearato de sódio numa suspensão de óleo em água).

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COLÓIDES

  • Remoção de partículas coloidais:
  • Não podem ser separadas por filtraçao simples (são muito pequenas)
  • Devem ser aumentadas por processo chamado coagulação, como através de um aquecimento.
  • As partículas maiores resultantes podem então ser separadas pela filtração ou simplesmente pela decantação

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COLÓIDES

Aplicações Tecnológicas

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Referências bibliográficas

  • www.wikipedia.org
  • Química: A Ciência Central

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