Cap5

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Capítulo 5Capítulo 5
SOLUÇÕESSOLUÇÕES
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Soluções
É uma mistura homogénea (sólida, líquida ou gasosa) de duas ou
mais substâncias. Existem sempre:
SOLVENTESOLVENTE –– componente que existe em maior quantidade.
SOLUTOSOLUTO –– componente(s) que existe(m) em menor quantidade(s).
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SOLUÇÃOSOLUÇÃO SATURADASATURADA –– contém a máxima quantidade de soluto
que pode ser dissolvida num solvente a uma temperatura
específica.
SOLUÇÃO INSATURADA SOLUÇÃO INSATURADA –– contém menos soluto que o solvente 
tem possibilidade de dissolver a uma temperatura 
específica.
SOLUÇÃOSOLUÇÃO SOBRESSATURADASOBRESSATURADA –– contém mais soluto do que o
presente numa solução saturada a uma temperatura
específica.
Os cristais de Acetato de Sódio formam-se rapidamen te quando um 
pequeno cristal é adicionado a uma solução sobressa turada
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SOLUÇÃOSOLUÇÃO SOLÚVELSOLÚVEL (SOLUBILIDADE)(SOLUBILIDADE) –– é a quantidade de soluto
que se pode dissolver em 1000g (1 dm3) de um
determinado solvente.
Factores de que depende:
- natureza do soluto e solvente;
- temperatura;
- pressão (nos gases).
SOLUÇÃOSOLUÇÃO COLOIDALCOLOIDAL (COLÓIDES)(COLÓIDES) –– misturas heterogéneas
constituídas por partículas com dimensões compreendidas
entre 103 nm e 1 nm.
Meio Disperso: constituído pelo conjunto de partículas;
Meio Dispersivo: constituído pelo meio onde estas estão distribuídas.
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ComparaçãoComparação entreentre umauma soluçãosolução coloidalcoloidal ee umauma soluçãosolução
- As partículas coloidais são maiores que as moléculas numa solução;
- Uma suspensão coloidal não é uma solução homogénea.
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A solubilização (nas soluções aquosas de sais) dá-se por um
processo de SOLVATAÇÃO (ou HIDRATAÇÃO no caso do solvente
ser H2O), ou seja, dá-se a partir da desagregação dos iões e
colocação das partículas de solvente à volta dos iões de soluto
(FORÇA IÃO-DIPOLO)
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http://www.mhhe.com/physsci/chemistry/animations/chang_7
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Num processo de formação de uma solução existem 3 tipos de interacções:
• solvente-solvente
• soluto-soluto
• solvente-soluto
Solvente
Passo 1 Passo 2
Passo 3
Solução
∆∆∆∆Hsol = ∆∆∆∆H1 + ∆∆∆∆H2 + ∆∆∆∆H3
ANIMAÇÃO
Dissolução de um composto iónico e de um covalente
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• Moléculas não-polares são solúveis em solventes não polares
CCl4 em C6H6
• Moléculas polares são solúveis em solventes polares
C2H5OH em H2O
• Compostos iónicos são mais solúveis em solventes polares
NaCl em H2O ou NH3 (l)
“semelhante dissolve semelhante ”
Duas substâncias com semelhantes forças intermoleculares é
provável que se dissolvam uma na outra.
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CONCENTRAÇÃO DE SOLUÇÕES
A concentração de uma solução é a quantidade de soluto presente numa
dada quantidade de solvente ou solução.
 == M Molaridade Nº de moles de soluto
1 dm3 de solução
solução = soluto + solvente
(1)(1)
 == m Molalidade Nº de moles de soluto
1 Kg de solvente
(2)(2)
 =)massa(%p/p em mPercentage(3)(3)
massa de soluto (g)
100 g de solução
 =v)volume(%v/ em mPercentage(4)(4)
volume de soluto (mL)
100 mL de solução
 =(%p/v) volumemassa/ em mPercentage(5)(5)
massa de soluto (g)
100 mL de solução
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 ==(ppm) Milhão por Partes(6)(6)
(7)(7)
 == N eNormalidad
massa de soluto (g)
Equivalente- grama × volume de solução (L)
massa de soluto (g)
106 volume de solução
1 mg de soluto
1000 mL de solução
Normalidade – número de equivalentes-grama de soluto por litro de solução.
Cálculo do equivalente-grama:
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Preparação de solução de uma dada concentração
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Juntar solvente
Diluição
Moles de soluto
antes da diluição (i)
Moles de soluto
depois da diluição (f)
=
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É o processo de preparar soluções menos concentradas a partir de soluções 
mais concentradas.
Diluição
Mi × Vi = Mf × Vf
N1×V1 = N2×V2
M1×V1 = M2×V2
%1×V1 = %2×V2
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Sempre que houver absorção de calor durante a dissolução:
> de T ⇒ > de solubilidade.
Solubilidade de Sólidos em Líquidos
-para o Na2SO4 : T> 32ºC verifica-se uma < da 
solubilidade.
- para o Ce2(SO4)3 e o Li2O3: >T ⇒ < solubilidade
(*)(*)
(*)(*)
Excepções Excepções (*) ::
Sólidos constituídos por moléculas covalentes ou de pequena polaridade são mais 
solúveis em solventes não polares ou de baixa polaridade e menos solúveis nos 
solventes polares e que apresentam ligações de hidrogénio (p.e. H2O)
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> de T ⇒ > de solubilidade.
A miscibilidade de líquidos verifica-se quando há semelhan ça das
respectivas estruturas moleculares e, consequentemente, das ligações
intermoleculares existentes.
Solubilidade de Líquidos em Líquidos
(miscíveis ou parcialmente miscíveis)
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> de T ⇒ < de P ⇒ < de solubilidade.
Solubilidade de Gases em Líquidos
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c= k × P
Efeito da Pressão na Solubilidade dos Gases
A relação quantitativa entre a solubilidade dos gases e a pressão é dada pela
LEI DE HENRY (diz que a solubilidade de um gás num líquido é proporcional
à pressão do gás acima da solução).
baixa P
baixa c
elevada P
elevada c
c é a concetração (mol/L) do gás na solução
P é a pressão do gás acima da solução (atm)
k é uma constante (mol/L×atm) que apenas
depende da temperatura
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Propriedades das Soluções de Electrólitos
ELECTRÓLITO é uma substância que, a uma dada T, em contacto com um
dado solvente, faz aumentar a condutividade eléctrica do meio devido
ao aparecimento de iões em solução, p.e. HCl e NaCl.
NÃO-ELECTRÓLITO é uma substância que quando dissolvida num dado
solvente não faz variar a condutividade eléctrica do solvente , p.e.
glicose, acetona e etanol.
não-electrólito electrólito fraco electrólito forte
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Há condução de electricidade numa solução?
Sim quando existem Catiões (+) e Aniões (-) em solução
Electrólito forte – 100% de dissociação
NaCl (s) Na+ (aq) + Cl- (aq)H2O
Electrólito fraco – não está completamente dissociado
CH3COOH CH3COO- (aq) + H+ (aq)
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 não-electrólito conduz electricidade?
N
ão, pois não há catiões (+
)
e aniões (-) em
 solução
C
6 H
12 O
6
(s) C
6 H
12 O
6
(aq)
H
2 O
Propriedades de Soluções de ElectrólitosPropriedades de Soluções de Electrólitos
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Propriedades de Soluções de ElectrólitosPropriedades de Soluções de Electrólitos
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Quando sujeito à acção de um campo eléctrico os iões tem
mobilidades diferentes.
Mobilidade depende :
- do tamanho;
- da carga;
- extensão da solvatação de iões.
A condutividade de uma solução de HCl (H3O+ e Cl-) é maior que a
condutividade da solução KCl (K+ e Cl-), porque a mobilidade de H3O+ >
mobilidade de K+. Dado que a mobilidade no ião H3O+ dá-se pelo ião H+.
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DISSOCIAÇÃO quando um electrólito com REDE IÓNICA ao contactar com o
solvente faz com que se dê a SEPARAÇÃO e solvatação dos iões, p.e.
HClO4H2O, NaCl e NaOH e KOH.
IONIZAÇÃO quando um electrólito com LIGAÇÕES POLARES ao contactarcom o solvente faz com que se dê a FORMAÇÃO e solvatação dos
iões, p.e. HCl, NH3 e CH3CO2H.
NaCl (s) + aq → Na+(aq) + Cl-(aq)
KOH (s) + aq → K+(aq) + OH-(aq)
HCl (g) + H2O → H3O+(aq) + Cl-
(aq)
NH3 (g) + H2O → NH4
+(aq) + OH-
(aq)P
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GRAU DE DISSOCIAÇÃO E DE IONIZAÇÃO mede o número de moléculas
(ou moles) dissociadas ou ionizadas, n, em relação ao número inicial de
moléculas (ou moles), n0. Varia entre 0 e 1.
Se α é elevado o electrólito forte. Se α é pequeno o electrólito fraco.
0n
n
 =α
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Para um composto de fórmula molecular Ax By, a formação de iões pode ser
expressa pela equação:
AxBy (aq) +n H2O (l) xAy+(aq) + yBx-(aq)
Início
(moles)
1 0 0
Equilíbrio
(moles)
1-α xα yα
O número total de partículas em solução, por cada mole de soluto é dado por:
i=(1- α)+xα+yα=1+(x+y-1)α
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--E
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Propriedades de Soluções de NãoPropriedades de Soluções de Não--ElectrólitosElectrólitos
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Propriedades de Soluções de NãoPropriedades de Soluções de Não--ElectrólitosElectrólitos
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Propriedades de Soluções de NãoPropriedades de Soluções de Não--ElectrólitosElectrólitos
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Propriedades de Soluções de NãoPropriedades de Soluções de Não--ElectrólitosElectrólitos
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Propriedades de Soluções de NãoPropriedades de Soluções de Não--ElectrólitosElectrólitos
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Propriedades de Soluções de NãoPropriedades de Soluções de Não--ElectrólitosElectrólitos
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Propriedades de Soluções de ElectrólitosPropriedades de Soluções de Electrólitos
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Propriedades de Soluções de ElectrólitosPropriedades de Soluções de Electrólitos