Soluções Químicas

Soluções Químicas

Soluções são misturas homogêneas, ou seja, que possuem apenas uma fase mesmo observada através de um ultramicroscópio. Em uma solução as partículas apresentam tamanhos menores que 1 nm. Exemplo: cloreto de sódio dissolvido em água, ar atmosférico, ligas metálicas etc.

Uma mistura também pode ser heterogênea. Estas podem ser classificadas em dois tipos de acordo com o tamanho das partículas presentes. Se as partículas tiverem tamanhos entre 1 e 100 nm são chamados de coloides ou dispersões coloidais. Exemplos: leite, gelatina, neblina etc. Também temos as suspensões onde as partículas são maiores que 100 nm e duas ou mais fases podem ser facilmente visualizadas. Exemplos: água e areia, cloreto de sódio e areia etc.

Leite: suspensão coloidal

O leite é um exemplo de dispersão coloidal.

As soluções podem ser sólidas como uma amostra de latão (composta de zinco e cobre), líquidas como uma mistura de açúcar e água ou ainda gasosas como o ar atmosférico.

Aspectos quantitativos das soluções químicas

Para descrever uma solução precisamos conhecer o que é soluto e solvente. Soluto é o componente que será dissolvido e solvente é o componente que realiza a dissolução.

Concentração comum (g/L)

Indica a massa de soluto por volume de solvente. Geralmente expresso em gramas por litro.

C = m/V

Densidade

É a relação entre a massa da solução e seu volume. Pode ser expresso em g/mL, g/L, g/cm3, etc.

d= m/V

Concentração em ppm

Partes por milhão (ppm) indica quantas partes (pode ser grama, mililitro etc.) do soluto estão presentes em um milhão de partes de solução (1000000).

1 ppm = 1 parte soluto/1000000 partes de solução.

Concentração em quantidade de matéria (mol/L)

Quantidade de mols de soluto (n) presente em um determinado volume da solução.

M = n/V

Título em massa ou em volume

É a relação entre massa do soluto e a massa total da solução ou entre o volume do soluto e volume total da solução.

tm= msoluto/msoluto + msolvente

tv= vsoluto/vsoluto + vsolvente

Diluição

Quando fazemos uma diluição quer dizer que adicionamos solvente a uma solução sem que a quantidade de soluto seja alterada. Matematicamente podemos escrever:

Ci.Vi = Cf.Vf

M i.Vi = Mf.Vf

Exemplos:

1) Em 1 litro solução 20 g/L de NaCl adicionou-se 3 litros. Qual será a concentração final?

Ci.Vi = Cf.Vf

20 . 1 = Cf.(1+4)

Cf = 4 g/L

2) Tem-se 3 litros de uma solução de HCl 2 M e deseja-se obter 1 L de uma solução 0,01 M. Qual o volume da solução inicial que deve-se retirar?

M i.Vi = Mf.Vf

2.Vi = 0,01.1

Vi = 0,005L ou 5 mL.

Mistura de soluções de mesmo soluto

Quando misturamos soluções com o mesmo soluto não há reação química. A quantidade de soluto na solução final será igual a soma das quantidades de solutos nas solução iniciais. Então podemos escrever:

Cf.Vf = CA.VA + CB.CB

M f.Vf = MA.VA + MB.VB

Exemplo:

(Mackenzie) 200 mL de solução 24,0 g/L de hidróxido de sódio são misturados a 1,3 L de solução 2,08 g/L de mesmo soluto. A solução obtida é então diluída até um volume final de 2,5 L. A concentração em g/L da solução, após a diluição, é aproximadamente igual a: a) 26,0 b) 13,0 c) 3,0 d)5,0 e) 4,0

Primeiramente determinar a concentração após a mistura das duas soluções:

Solução 1: C1 = 24 g/L e V1 = 200 mL ou 0,2 L

Solução 2: C2 = 2,08 g/L e V2 = 1,3 L

Solução final: Cf = ? e Vf = 1,3 + 0,2 = 1,5 L

Cf.Vf = C1.V1 + C2.V2

Cf = (0,2 x 2,4 + 1,3 x 2,08) / 1,5 = 5,0 g/L

Agora considerar a diluição realizada após a mistura das soluções:

Solução inicial: Ci = 5,0 g/L e Vi = 1,5 L

Solução final (após diluição): Cf = ? e Vf = 2,5 L

Ci.Vi = Cf.Vf

5 x 1,5 = Cf x 2,5

Cf = 3,0 g/L → letra c.

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