Aula 1
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Aula 1
SOLUES
CONCEITO uma mistura unifsica de mais de um componente expressa em termos de concentrao
slido lquido
SOLUES
SOLUO
SOLUES
CONCENTRAO DE SOLUES
MODOS DE EXPRESSAR CONCENTRAO
Porcentual . g% ou % gramas de soluto por 100mL de soluo Molar . mol/L ou M mols de soluto por litro de soluo Molal . m mols de soluto por kilograma de solvente
SOLUES
CONCENTRAO DE SOLUES
Porcentual
200 mL de soluo aquosa de NaCl a 5% 5g xg 100 mL 200 mL
Q=
SOLUES
CONCENTRAO DE SOLUES
Molar
100 mL de soluo aquosa de Glicose 0,5 mol/L MM = 180 g/mol 0,5 mol x mol x = 0,05 mol 1000 mL (1 L) 100 mL
SOLUES
CONCENTRAO DE SOLUES
Molal
100 mL de soluo aquosa de Glicose 0,5 m MM = 180 g/mol 0,5 mol x mol x = 0,05 mol 1000 mL (1 L) 100 ml
100 g
100 ml = 100 g
SOLUES
CONCENTRAO DE SOLUES
MODOS DE EXPRESSAR CONCENTRAO
SOLUES
No possvel fazer uma soluo a 20% com um soluto que possui solubilidade de 18%
Soluo no-saturada
Soluto presente em quantidade abaixo do limite de solubilidade Soluto presente em quantidade igual ao limite de solubilidade
Soluo saturada
Solues se saturam porque todas as molculas de solvente envolvem o soluto, quando no h mais solvente para envolver o soluto forma-se corpo de fundo
SOLUES
CONCENTRAO E DILUIO
Para obter solues diludas basta utilizar a relao entre as concentraes e os volumes iniciais e finais para saber quanto utilizar da soluo estoque
SOLUES
CONCENTRAO E DILUIO
C1 . V1 = C2 . V2
20 mL de uma soluo de 1 mg/mL a partir de uma soluo de concentrao 5 mg/L (soluo estoque)
C1 = 5 mg/mL C2 = 1 mg/mL V1 = ? V2 = 20 mL
C1 . V1 = C2 . V2
5 mg/mL . V1 = 1 mg/mL . 20 mL
V1 = 1 mg/mL . 20 mL
5 mg/mL
4 mL da soluo estoque (5mg/mL) adicionados de gua at completar 20 mL de volume final
V1 = 4 mL
SOLUES
CONCENTRAO E DILUIO
DIFERENA ENTRE DILUIO A:B E MISTURA NA PROPORO A:B
Para descrever o procedimento de obteno de uma soluo de uma determinada concentrao a partir da diluio de uma soluo de concentrao maior, duas expresses comumente usadas so diluio A:B e mistura na proporo ou razo A:B Ambas tm a mesma representao grfica (A:B), o que causa uma certa confuso, mas tm significado qumico diferente
Por isso, deve-se prestar bastante ateno na palavra que antecede a notao A:B
SOLUES
CONCENTRAO E DILUIO
DIFERENA ENTRE DILUIO A:B E MISTURA NA PROPORO A:B
Diluio A:B
Pegar um volume A e adicionar o solvente para obter o volume final B Volume final = B
Mistura A:B
Pegar um volume A e adicionar um volume B Volume final = A + B
SOLUES
CONCENTRAO E DILUIO
DIFERENA ENTRE DILUIO A:B E MISTURA NA PROPORO A:B
SOLUES
MOLAR X MOLAL
MOLARIDADE soluto / soluo Permite comparar quantidade de soluto em volumes conhecidos de soluo MOLALIDADE soluto / solvente Permite comparar solues em suas propriedades coligativas (ponto de fuso, ebulio...)
O volume do solvente diminui quando a concentrao do soluto aumenta. Essencial para comparar contedo de solutos das solues.
SOLUES
SOLUTO LQUIDO
Quando se fazem solues lquido-lquido comum indicar o volume do soluto ao invs da massa
SOLUES
SOLUES LQUIDO-LQUIDO
100mL de uma soluo HCl 2M
[Densidade = 1,18 kg/L; Pureza 38%; MM = 36,46 g/mol] MOLARIDADE 1M 2M - 36,46g - 72,92g 1000mL 100mL 72,92g 7,292g de HCl em 100mL
CONCENTRAO . O que significa 38%? . 100g da soluo do frasco possui 38g de HCl 38g HCl 7,292g HCl 100g de soluo 19,19g de soluo Ao se preparar solues cidas deve-se sempre adicionar o cido sobre a gua, nunca a gua sobre o cido, porque provoca reao exotrmica violenta
19,19g de soluo -
SOLUES
OSMOLARIDADE
MOLCULAS E PARTCULAS
Cloreto de sdio sofre hidrlise: cada mol de NaCl torna-se 2 mols das partculas Na+ e Cl-
SOLUES
OSMOLARIDADE
MOLCULAS E PARTCULAS
Glicose no sofre hidrlise: cada mol de Glicose continua sendo 1 mol de Glicose
SOLUES
OSMOLARIDADE
Osmolar a unidade de concentrao de partculas solveis em soluo Uma soluo de NaCl de concentrao molar igual a 0,2 mol/L possui concentrao osmolar de 0,4 osmol/L
SOLUES
NORMALIDADE
Normal, Ttulo ou Titular Utilizada para comparar solues que reagem entre si como cidos e bases, oxidantes e redutores, entre outros Normalidade igual molaridade multiplicada pela capacidade de combinao, a qual depende da valncia e do nmero de mols capazes de se combinar
SOLUES
NORMALIDADE
HCl H+ + Cl-
HCl 1M = HCl 1N
Apenas um hidrognio hidrolisvel
SOLUES E DIFUSO
Para preparar solues preciso misturar os reagentes A difuso o movimento de componentes de uma mistura qualquer que segue a segunda lei da termodinmica
"A quantidade de entropia de qualquer sistema isolado termodinamicamente tende a aumentar com o tempo, at alcanar um valor mximo"
DIFUSO
Movimento espontneo de partculas individuais, causado pela energia cintica das prprias molculas ou ons Ocorre movimento de uma regio para outra de acordo com a concentrao das partculas
Difuso
DIFUSO
A Incio R1 R2 R1 B Equilbrio R2
Movimento termocatico de partculas levando difuso que pode ocorrer tanto com lquidos, slidos ou gases. A. Compartimentos com diferentes concentraes. B. Compartimentos aps o equilbrio dinmico.
DIFUSO
DIFUSO
Fatores que influenciam Gradiente de Concentrao Gradiente de presso Tamanho da partcula Temperatura Distncia Tempo Permeabilidade da membrana substncia
DIFUSO
Fatores que influenciam CONCENTRAO E PRESSO Quanto maior o gradiente de concentrao e presso, mais rpida a difuso
DIFUSO
Fatores que influenciam TAMANHO DA PARTCULA Partculas menores difundem-se mais rapidamente
DIFUSO
Fatores que influenciam TEMPERATURA O aumento da temperatura favorece a difuso em funo do aumento da energia cintica das molculas
DIFUSO
Fatores que influenciam DISTNCIA E TEMPO A difuso de solutos a longas distncias muito lenta
perodo de 8 anos para uma pequena molcula com coeficiente de difuso de 10-5 cm2/s difundir 1 m na gua apenas 0,6 s para difundir 5 m
DIFUSO
OSMOSE: caso especial de difuso Movimento espontneo das molculas de gua A gua vai para onde h maior concentrao de soluto
OSMOSE
Osmose das molculas de gua e difuso da glicose
INCIO
DURANTE
G
EQUILBRIO
G
H2O
X H2O
G H2O
G H2O
H2O
H2O
Incio: concentrao de glicose A > B. Durante: ocorre osmose mais rpido que difuso das molculas de glicose, por isso o nvel de gua varia. Equilbrio: nveis e concentraes iguais.
OSMOSE
Osmose das molculas de gua, sem difuso da macromolcula
INCIO
DURANTE
EQUILBRIO
Incio: concentrao diferente; presso de solvente menor em A. Durante: ocorre apenas osmose pois a macromolcula no permeia a membrana, por isso o nvel de gua varia. Equilbrio: nveis diferentes, presses hidrosttica e osmtica iguais.
OSMOSE
Osmose, sem difuso da macromolcula e difuso do sal
INCIO
DURANTE
EQUILBRIO
Incio: presso de solvente menor em A. Durante: ocorre osmose e difuso do sal pois a macromolcula no permeia a membrana, por isso o nvel de gua varia. Equilbrio: nveis diferentes, concentraes iguais em volumes diferentes (quantidades em A so maiores).
DIFUSO E OSMOSE
PRESSO HIDROSTTICA
resultado do peso da gua (fluido)
Em qualquer volume de gua a presso na superfcie da gua igual presso atmosfrica, mas a presso aumenta em 1mmHg a cada 13,6 mm abaixo dessa superfcie A presso hidrosttica em um ponto de um fluido em equilbrio a presso que o fluido exerce no ponto em questo
DIFUSO E OSMOSE
PRESSO OSMTICA
A quantidade exata de presso necessria para interromper a osmose chamada de presso osmtica da soluo de soluto
Quanto maior a presso osmtica de uma soluo, menor a sua concentrao de gua e maior a sua concentrao de solutos
DIFUSO E OSMOSE
Estas situaes relacionam-se com a concentrao da soluo externa e com a permeabilidade da membrana celular
DIFUSO E OSMOSE
ESTUDO DIRIGIDO
1. Um aluno dissolveu 8,70 g de NaCl (M.M. = 58 g/mol; pureza de 100%) em gua destilada suficiente para preparar 100 mL de soluo. Qual a molaridade da soluo? 2. Um frasco contm 200 mL de soluo de NaF a 0,5 mol/L. a. Qual a concentrao da soluo de NaF em %(m/v) e em ppm? b. Qual a concentrao do on Fluoreto em %(m/v) e em ppm? (massas atmicas: Na = 23; F = 19). 3. Suponha que o reagente NaCl utilizado pelo aluno, no exerccio 1, era de pureza igual a 80%. Qual a molaridade da soluo preparada? 4. Descreva os passos para preparar uma soluo de TFA (cido trifluoractico) 6M? (Densidade = 1,43 kg/L; M.M. = 114,03 g/mol; pureza de 98%) 5. Qual o volume de H2SO4 18 mol/L necessrio para preparar 500 mL de uma soluo a 0,15 mol/L?
ESTUDO DIRIGIDO
6. Uma aluna est no laboratrio preparando solues para avaliar a atividade de enzimas salivares. Ela precisa de soluo aquosa de NaCl na concentrao de 0,9%. Entretanto, ela no dispe do sal na forma slida, apenas de solues de NaCl mais concentradas. Os rtulos dos frascos contm informaes para diluio. Qual o procedimento de obteno da soluo a 0,9%?
Rtulo da soluo A Concentrao: NaCl 3,6 %(m/v) Instruo do rtulo: diluir 1:4 com gua para obter NaCl 0,9% Rtulo da soluo B Concentrao: NaCl 4,5 %(m/v) Instruo do rtulo: misturar com gua na proporo 1:4 para obter NaCl 0,9%
ESTUDO DIRIGIDO
7. Explique os processos que ocorrem na situao a seguir:
INCIO
DURANTE
EQUILBRIO
ESTUDO DIRIGIDO
8. Considere os sistemas a seguir, separados por uma membrana permevel e concentraes de 0,2 e 0,1M das substncias indicadas:
a. A velocidade de migrao dos solutos, em ordem decrescente : _______ > _______ > _______ b. O equilbrio ser atingido na seguinte ordem: 1 _______ 2 _______ 3 _______ c. Antes do equilbrio, o desnvel lquido ser maior em: 1 _______ 2 _______ 3 _______ d. No equilbrio, as concentraes nos compartimentos sero: A _______ B _______ C _______ e. Em todos os casos, a elevao do nvel ser: ( ) Transitrio ( ) Permanente