Propriedade das soluçõesPropriedade das soluções

Nomes: João Paulo Bruscadin Nº 15860Nomes: João Paulo Bruscadin Nº 15860 Rafael Truffa Nº 15881Rafael Truffa Nº 15881

O processo de dissoluçãoO processo de dissolução

Uma solução é formada quando uma Uma solução é formada quando uma substância se dispersa uniformemente em substância se dispersa uniformemente em outraoutra

Interação entre soluto e solvente: SolvataçãoInteração entre soluto e solvente: Solvatação

Quando o solvente é a água: HidrataçãoQuando o solvente é a água: Hidratação

Variações de energia na Variações de energia na solubilizaçãosolubilização ΔHΔHsolsol = ΔH = ΔH11 + ΔH + ΔH22 + ΔH + ΔH33

ΔHΔH11 = separação das moléculas do soluto = separação das moléculas do soluto

ΔHΔH22 = separação das moléculas do solvente = separação das moléculas do solvente

ΔHΔH33 = formação das interações soluto-solvente = formação das interações soluto-solvente

Exemplos:Exemplos:

- Exotérmica: NaOH em água => - Exotérmica: NaOH em água => ΔH = -44,48 kJ/molΔH = -44,48 kJ/mol

- Endotérmica: NH- Endotérmica: NH44NONO33 (nitrato de (nitrato de amônio) em água => ΔH = 26,4 kJ/molamônio) em água => ΔH = 26,4 kJ/mol

Energia e desordemEnergia e desordem

Espontaneidade no processo sem absorção de Espontaneidade no processo sem absorção de energiaenergia

Os processos que envolvem a Os processos que envolvem a diminuição da energia de um sistema diminuição da energia de um sistema tendem a ser espontâneos e, tendem a ser espontâneos e, conseqüentemente, exotérmicosconseqüentemente, exotérmicos

Há processos espontâneos Há processos espontâneos endotérmicosendotérmicos

Exemplo: NHExemplo: NH44NONO33 em água, CCl em água, CCl44 e e CC66HH1414

Causa: aumento da desordem do Causa: aumento da desordem do sistemasistema

2. Soluções saturadas e 2. Soluções saturadas e solubilidadesolubilidade

As soluções podem ser saturadas, As soluções podem ser saturadas, insaturadas e supersaturadasinsaturadas e supersaturadas

Solução saturada: é quando a solução Solução saturada: é quando a solução está em equilíbrio com o soluto não está em equilíbrio com o soluto não dissolvidodissolvido

Solução insaturada: é quando tem Solução insaturada: é quando tem menos soluto do que o necessário para menos soluto do que o necessário para formar uma solução saturadaformar uma solução saturada

Solução supersaturada: é quando tem Solução supersaturada: é quando tem mais soluto do que o necessário para mais soluto do que o necessário para formar uma solução saturadaformar uma solução saturada

Solubilidade é a quantidade de soluto Solubilidade é a quantidade de soluto necessária para formar uma solução necessária para formar uma solução saturada em certa quantidade de solvente, saturada em certa quantidade de solvente, numa dada temperaturanuma dada temperatura

Exemplo:Exemplo:Se 35,7 gramas por 100 mL a 0°C é a Se 35,7 gramas por 100 mL a 0°C é a solubilidade no NaCl em água, acima desse solubilidade no NaCl em água, acima desse valor a solução será supersaturada e abaixo valor a solução será supersaturada e abaixo será insaturadaserá insaturada

3. Fatores que afetam a 3. Fatores que afetam a solubilidadesolubilidade

Interações soluto-solventeInterações soluto-solvente TemperaturaTemperatura PressãoPressão

Interações soluto-Interações soluto-solventesolvente Quanto mais fortes as atraçoes entre Quanto mais fortes as atraçoes entre

moleculas de soluto e solvente maior a moleculas de soluto e solvente maior a solubilidadesolubilidade

Líquidos polares tendem a ser solúveis Líquidos polares tendem a ser solúveis em solventes polaresem solventes polares

líquidos miscíveislíquidos miscíveis

O número de átomos de carbono na O número de átomos de carbono na cadeia do álcool afeta a solubilidadecadeia do álcool afeta a solubilidade

““Semelhante dissolve semelhante”Semelhante dissolve semelhante”

Efeito da pressãoEfeito da pressão A solubilidade de um gás em qualquer A solubilidade de um gás em qualquer

solvente aumenta com o aumento da solvente aumenta com o aumento da pressãopressão

A solubilidade dos sólidos e líquidos A solubilidade dos sólidos e líquidos não é afetada sensivelmentenão é afetada sensivelmente

Lei de Henry: CLei de Henry: Cgg = kP = kPgg

CCgg = solubilidade do gás na solução = solubilidade do gás na solução (mol/L)(mol/L)

PPgg = pressão parcial do gás sobre a = pressão parcial do gás sobre a soluçãosolução

k = constante de Henryk = constante de Henry

Efeito da TemperaturaEfeito da Temperatura

A solubilidade da maioria dos sólidos em A solubilidade da maioria dos sólidos em água aumenta com o aumento da água aumenta com o aumento da temperaturatemperatura

A solubilidade dos gases na água diminui A solubilidade dos gases na água diminui com o aumento da temperaturacom o aumento da temperatura

4. Formas de expressar a 4. Formas de expressar a concentraçãoconcentração

Existem várias formas de se expressar a Existem várias formas de se expressar a concentração, entre elas :concentração, entre elas :

Porcentagem em massaPorcentagem em massa Fração em quantidade de matériaFração em quantidade de matéria Concentração em quantidade de matériaConcentração em quantidade de matéria Concentração em mol/kgConcentração em mol/kg

Porcentagem em massaPorcentagem em massa

Assim uma solução 36% de HCl em Assim uma solução 36% de HCl em massa, contém 36 g de HCl para cada massa, contém 36 g de HCl para cada 100 g de solução.100 g de solução.

Exemplo: 1 mol de HCl e 8 mols de Exemplo: 1 mol de HCl e 8 mols de água equivalem a 0,111 de quantidade água equivalem a 0,111 de quantidade de HClde HCl

Exemplo: 0,5 mol em 0,250 L de Exemplo: 0,5 mol em 0,250 L de solução resulta em uma concentração solução resulta em uma concentração de 2 mol/Lde 2 mol/L

Exemplo: 0,2 mol de NaOH e 0,5 kg de Exemplo: 0,2 mol de NaOH e 0,5 kg de água resulta uma solução de 0,4 mol/kgágua resulta uma solução de 0,4 mol/kg

5. Propriedades Coligativas5. Propriedades Coligativas

As soluções apresentam algumas As soluções apresentam algumas propriedades significativamente propriedades significativamente diferentes das propriedades do solvente diferentes das propriedades do solvente puropuro

Propriedades coligativas são aquelas Propriedades coligativas são aquelas que dependem da quantidade do que dependem da quantidade do soluto, mas não de sua espécie químicasoluto, mas não de sua espécie química

Abaixamento tonoscópicoAbaixamento tonoscópico A pressão de vapor de um líquido é A pressão de vapor de um líquido é

resultado de equilíbrio dinâmicoresultado de equilíbrio dinâmico A adição de um soluto não-volátil diminui A adição de um soluto não-volátil diminui

a taxa de evaporação das moléculasa taxa de evaporação das moléculas Assim o equilíbrio se desloca e a Assim o equilíbrio se desloca e a

pressão de vapor sobre a solução pressão de vapor sobre a solução diminuidiminui

O abaixamento da pressão de vapor é O abaixamento da pressão de vapor é proporcional à concentração da proporcional à concentração da solução: se esta for duplicada, o solução: se esta for duplicada, o abaixamento da pressão de vapor abaixamento da pressão de vapor também serátambém será

A redução da pressão de vapor é A redução da pressão de vapor é proporcional à concentração das proporcional à concentração das partículas do soluto, sejam elas neutras partículas do soluto, sejam elas neutras ou carregadasou carregadas

Lei de RaoultLei de Raoult

Expressa quantitativamente a pressão Expressa quantitativamente a pressão de vapor de soluções de solutos não-de vapor de soluções de solutos não-voláteisvoláteis

P = xP = xAA Pº Pº P = pressão de vapor da soluçãoP = pressão de vapor da solução xxAA = fração em mol do soluto = fração em mol do soluto Pº = pressão de vapor do solvente puroPº = pressão de vapor do solvente puro

Solução ideal: cumpre a lei de RaoultSolução ideal: cumpre a lei de Raoult As soluções reais têm comportamento As soluções reais têm comportamento

aproximado do ideal quando:aproximado do ideal quando: -- a concentração dos solutos é a concentração dos solutos é

pequenapequena -- solutos e solvente têm moléculas solutos e solvente têm moléculas

com com tamanhos semelhantes e tamanhos semelhantes e estão sujeitas a estão sujeitas a forças forças intermoleculares semelhantesintermoleculares semelhantes

Elevação ebulioscópicaElevação ebulioscópica

A pressão de vapor do solvente na A pressão de vapor do solvente na solução é mais baixa do que a pressão solução é mais baixa do que a pressão do solvente puro, refletindo no ponto de do solvente puro, refletindo no ponto de ebuliçãoebulição

ΔTΔTee = K = Kee Ml Ml KKee = constante ebulioscópica (ligada ao = constante ebulioscópica (ligada ao

solvente)solvente) Ml = concentração em mol/kgMl = concentração em mol/kg

Abaixamento crioscópicoAbaixamento crioscópico

Abaixamento da temperatura de Abaixamento da temperatura de congelaçãocongelação

ΔTΔTcc = K = Kcc Ml Ml KKcc = constante crioscópica (ligada ao = constante crioscópica (ligada ao

solvente)solvente) Ml = concentração em mol/kgMl = concentração em mol/kg

Elevação osmóticaElevação osmótica Movimento de solvente da menos Movimento de solvente da menos

concentrada para a mais concentradaconcentrada para a mais concentrada A pressão osmótica (A pressão osmótica (π) é a pressão π) é a pressão

necessária para prevenir a osmose e é necessária para prevenir a osmose e é dada pela expressão:dada pela expressão:

Diferença entre meio hiper e hipotônicoDiferença entre meio hiper e hipotônico

6. Colóides6. Colóides

Colóides são partículas dispersas Colóides são partículas dispersas maiores que moléculas, mas não são maiores que moléculas, mas não são tão grandes para que os componentes tão grandes para que os componentes da mistura separem-se pela gravidadeda mistura separem-se pela gravidade

Como as soluções, os colóides podem Como as soluções, os colóides podem ser gases, líquidos ou sólidosser gases, líquidos ou sólidos

Variam em diâmetro de 10 a 2000 Variam em diâmetro de 10 a 2000 ÅÅ

O efeito Tyndall é o desvio da luz O efeito Tyndall é o desvio da luz provocado pelas partículas coloidaisprovocado pelas partículas coloidais

Exemplos: leite, chantilly, manteiga e Exemplos: leite, chantilly, manteiga e tintatinta

Os colóides mais importantes são os Os colóides mais importantes são os quais o meio dispersante é a águaquais o meio dispersante é a água

Eles podem ser hidrofílicos (interagem Eles podem ser hidrofílicos (interagem com a água) ou hidrofóbicos (não com a água) ou hidrofóbicos (não sofrem interação com a água)sofrem interação com a água)

Os colóides hidrofóbicos podem ser Os colóides hidrofóbicos podem ser estabilizados pela adsorção (aderência estabilizados pela adsorção (aderência à superfície) ou pela presença de um à superfície) ou pela presença de um grupo hidrofílico.grupo hidrofílico.

Métodos para a remoção das partículas Métodos para a remoção das partículas coloidais:coloidais:

Estabilização de uma emulsão de óleo em água por íons estearato

Referência bibliográficaReferência bibliográfica Química: A Ciência Central 9ª ediçãoQuímica: A Ciência Central 9ª edição Brown, LeMay, BurstenBrown, LeMay, Bursten