Porque um sólido se dissolve em um líquido?
Para que um sólido e um líquido formem uma solução é necessário que as interações entre soluto-solvente superem a intensidade das ligações entre as partículas do solvente e entre as particulas do soluto.
Solvente é o componente de maior concentração numa solução.
Soluto é o componente de menor concentração numa solução.
não é solução solução
Quando entre soluto e solvente não se estabdelece nenhuma interação não se forma solução. Exemplo: areia e água.
Numa solução, as moléculas da água(solvente) em constante movimento colidem com as moléculas do soluto e estabelece ligações entre as partículas do solvente-soluto. Exemplo: agua + sal(NaCl).Solubilidade de alguns solutos
Substância | Formula | Solubilidade (g/100 g de água) | |
Cloreto de Magnésio | MgCl2 | 54,1 | |
Sulfato de cálcio | CaSO4 | 6,8 x 10-2 | |
Carbonato de Cálcio | CaCO3 | 1,3 x 10-3 | |
Cloreto de Sódio | NaCl | 36,0 | |
Brometo de Sódio | NaBr | 1,2 x 102 | |
Sulfato de Magnésio | MgSO4 | 36 |
Essa quantidade que é chamada de coeficiente de solubilidade, pode ser expressa em gramas/litro, porcentagem ou em mol/litro.
Gramas por litro
A concentração indica a quantidade de soluto em gramas presente em 1 litro de solução e tem como unidade gramas de soluto por litro de solução (g/L).
Exemplo
Colocamos 20 gramas de carbonato de sódio em um recipiente e adicionamos água até o volume atingir 2 litros. Como nesse volume há 20 gramas de soluto, a concentração dessa solução é de 10 g/.
Podemos calcular utilizando esta formula:
20g ----- 2 litros
x ----- 1 litro
20 x 1 = 10 g/L
2
Exercício:
1) Determine a concentração em gramas/litro: 10 gramas de açúcar foram dissolvidos em água suficiente para formar 0,4 litro de solução.
Resolução:
10g ------ 0,400 L
x ------ 1 L
10 x 1 = 25 g/L
0,4
2) Deseja-se preparar 250 mL de uma solução de hidróxido de sódio de concentração igual a 20 g/L. Que massa (quantidade) de hidróxido de sódio deve-se usar?
Resolução: 250 mL correspodente a 0,250 L
20 g ------- 1 L
x ------- 0,250 L
20 x 0,250 = 5 gramas
1
Concentração em porcentagem
Essa unidade expressa a quantidade de soluto presente em 100 mL ou 100 gramas de solução. Exemplo:
Ácido acético no vinagre | 4 a 6% |
NaCl no soro fisiológico | 0,9% |
Cloro na água sanitária | 2 a 2,5% |
Exercícios:
1) Qual a massa de NaCl necessária para se preparar 500 mL de soro caseiro, sendo sua concentração 0,9%?
Resolução:
0,9% -------- 100 mL
x -------- 500 mL
0,9 x 500 = 4,5 gramas
100
2) Qual a porcentagem em massa de um soluto de concentração 6 gramas em 400mL?
Resolução:
6g ------- 400mL
x ------- 100 mL
6 x 100 = 1,5 %
400
Cocentração em ppm (partes por milhão)
A unidade ppm significa quantas partes de um componente estão presentes em 1 milhão de partes da mistura. Ex: uma solução de concentração igual a 10 ppm significa que 10 g do soluto estão dissolvido em 1.000.000 (106).
A legislação brasileira estabelece que a água, para ser potável pode conter no máximo 0,0002 mg/L de mercúrio. Como podemos converter essa concentração em ppm.?
Resolução:
0,0002 ---- 1 L
x ---- 1000000
0,0002 x 1000000 = 200 ppm
1
Em 1.000.000 (106) teremos 200 ppm.
Conceito de mol
Qual é a relação entre a proporção em massa e a proporção entre o número de partículas?
Como os átomos dos diferentes elementos têm massas diferentes, para que possa quantificar o número de partículas foi necessário estabelecer um padrão. Atualmente, o padrão adotado é o número de partículas contido em 0,012 kg do carbono 12. Esse número de partículas correspondente aproximadamente a 6,02 x 1023 átomos (602 sextilhões). Assim, em 12 g (0,012 kg) de carbono há um mol de átomos desse elemento, ou seja, 6,02 x 1023 átomos.
Exemplo:
C(s) + O2(g) =è CO2
Δ
1 mol de 1 mol de 1 mol de
átomos partículas partículas
12 g 32g 44 g
H2 (g) + O(g) ===è H2O
Δ
1 mol de 1 mol de 1 mol de
partículas átomos partículas
2 g 16g 18 g
A massa de uma substância que contém 1 mol de partículas é chamada massa molar.
Concentração em mol por litro (mol/L)
A concentração em mol por litro indica a quantidade de soluto em mol presente em 1 L de solução. Sua unidade é mol de soluto por litro de solução (mol/L).
Exemplo:
Colocamos 1 mol de açúcar em um recipiente e adicionamos água até o volume atingir 4 L. Para cada litro de solução há 0,25 mol de soluto.
Resolução:
Temos 1,5 x 1023 moléculas ( 0,25 x 6,0 x 1023 moléculas) por litro de solução.
1 mol ----- 4L
X 1L
1 x 1 = 0,25 mol/L
4
Para calcular a concentração em mol por litro de uma solução fazemos as seguintes operações:
a) Convertemos a massa do soluto medida em gramas em mol.
b) Calculamos quantos mols de soluto está presente em 1 L da solução preparada.
Exercícios
1) A concentração de uma solução de de cloreto de sódio é 0,3 mol/L. Qual o valor dessa concentração em g/L?
Resposta: massa de 0,3 mol de NaCl = 0,3 x 58,5 g = 17,55 g
Mol
Concentração: 17,55g/L
2) Calcule a concentração em quantidade de matéria das soluções de ácido sulfúrico de concentrações:
Dado: H2SO4 H(1 x 2 = 2) S= 32 O(16 x 4=64) total: 98
a) 146 g/L b) 9,8 g/L
resposta: 98 gè 1 mol
146g è x
x= 1,4897 + 1,50 mol
b)98g è 1 mol
9,8 è 0,1 mol
