Bom, na nossa 4ª quarta aula falamos sobre as curvas de solubilidade, simplesmente representamos graficamente um conceito já explorado na 3ª aula. As curvas de solubilidade representam a variação do Cs do de um determinado soluto em diferentes temperaturas. Geralmente esse Cs representa a massa de soluto que dissolve em 100g de H2O (Não obrigatoriamente!!!):
Vejam como exemplo o cloreto de amônio – NH4Cl:
Tabelando os valores:
Aprendemos a interpretar esses gráficos em aula. Vimos que para qualquer valor tomado no eixo x (temperatura) dependendo do valor correspondente encontrado no no eixo y ( Coeficiente de solubilidade) poderemos ter 3 situações:
Utilizando no gráfico acima a temperatura de 80 graus celsius( Cs correspondente = 65,6 - vide tabela!!) como exemplo:
1)Se o valor encontrado no eixo y estiver abaixo da curva – O coeficiente de solubilidade será inferior a 65,6 - a solução será insaturada.
2) Se o valor encontrado no eixo y estiver extamente encima da curva – O coeficiente de solubilidade será igual a 65,6 - a solução será saturada.
3)Se o valor encontrado no eixo y estiver acima da curva – O coeficiente de solubilidade será superior a 65,6 - a solução será supersaturada.
Também vimos que as dissoluções podem ser endotérmicas ou exotérimicas( absorvem e liberam calor respectivamente)
Logicamente as primeiras são favorecidas com um aumento da temperatura e as segundas com um abaixamento. Representando graficamente:
Exercício Resolvido:
O gráfico abaixo representa as curvas de solubilidade das substâncias A, B e C: Com base no diagrama, responda:
a) Qual das substâncias tem sua solubilidade diminuída com a elevação da temperatura?
b) Qual a máxima quantidade de A que conseguimos dissolver em 100 g de H2O a 20 °C?
c) Considerando apenas as substâncias B e C, qual delas é a mais solúvel em água?
d) Considerando apenas as substâncias A e B, qual delas é a mais solúvel em água?
e) Qual é a massa de C que satura 500 g de água a 100 ºC? Indique a massa da solução obtida (massa do soluto + massa do solvente).
f) Uma solução saturada de B com 100 g de água, preparada a 60 ºC, é resfriada até 20 °C. Determine a massa de B que irá precipitar, formando o corpo de fundo a 20 °C.
Solução
a) A única curva descendente é a da substância A, o que indica que sua solubilidade diminui com a elevação da temperatura.
b) Observando o gráfico, percebemos que a 20 °C conseguimos dissolver 60 g de A em 100 g de água, sendo esse seu coeficiente de solubilidade.
c) Em qualquer temperatura, a substância B é a mais solúvel (a curva de B está sempre acima da curva de C).
d) As curvas de A e B se cruzam aproximadamente a 40 °C, indicando que, a essa temperatura, essas substâncias apresentam a mesma solubilidade. Para temperaturas inferiores a 40 °C, a solubilidade de A é maior que a de B; enquanto a temperaturas superiores a 40 °C, a solubilidade de B é maior que a de A.
e) A 100 ºC temos:
f) A 60 ºC conseguimos dissolver 80 g de B em 100 g de H2O, enquanto a 20 ºC a quantidade máxima de B dissolvida em 100 g de H2O é 20 g. Portanto, se resfriarmos uma solução saturada de B a 60 °C até 20 °C em 100 g de água, ocorrerá uma precipitação de 60 g de B.
Ainda na 4ª aula iniciamos o estudo das unidades de concentração.
Vimos basicamente 4 tipos:
1)Concentração em grama por litro(g/L) ou concentração comum - Expressa a quantidade de soluto, em gramas, existentes em 1L de solução.
Exemplo:
O rótulo do frasco acima nos indica que existem 50 g de NiSO4 em 1,0 L de solução:
Assim, temos:
2)Densidade Absoluta – expressa a massa da solução, em gramas, existente em um determinado volume da solução.
Exemplo:
O rótulo do frasco acima nos indica que 1,05 g da solução apresentam um volume de 1,0 mL, ou seja:
3)Títulos Percentuais (% P/P, %P/V, %V/V)
3.1) % P/P – Expressa a massa do soluto, em gramas, existente em 100g de solução
3.2) % P/V – Expressa a massa do soluto, em gramas, existente em 100mL de solução
3.3) % V/V – Expressa o volume do soluto, em mL, existente em 100mL de solução
Exercício resolvido
(ENCE-UERJ-Cefet-UFRJ) Para a prevenção de cáries, em substituição à aplicação local de flúor nos dentes, recomenda-se o consumo de "água fluoretada". Sabendo que a porcentagem, emmassa, de fluoreto de sódio na água é de 2 · 10–4%, um indivíduo que bebe 1 litro dessa água, diariamente, terá ingerido uma massa desse sal igual a: (densidade da água fluoretada: 1,0 g/mL)
a) 2 · 10–3g.
c) 4 · 10–3g.
e) 6 · 10–3g.
b) 3 · 10–3g.
d) 5 · 10–3g.
Solução
O valor da porcentagem em massa indica que existem:
Como a densidade da solução é 1,0 g/mL, ou seja, 1 000 g/L, se um indivíduo ingerir 1 L dessa solução, ele estará ingerindo 1 000 gramas da solução. Então:
4)Concentração em Quantidade de matéria ou em Mol/L – Expressa a quantidade de soluto em Mols existente em 1L de solução.
Exemplo:
Em cada 100 mL (0,10 L) de suco gástrico produzido pelo estômago durante o processo de digestão, existem 0,0010 mol de ácido clorídrico (HCl). A molaridade dessa solução é dada por:
Obs: Faltou falar sobre uma tipo de concentração muito importante que é a concentração em PPM ou PPB ( que significam partes de soluto em milhões ou bilhões de partes de solução respectivamente.)
Com isso, fechamos a 4ª aula. Na 5ª aula falamos sobre as operações entre as soluções. Não me extenderei muito nesse assunto pois eu entreguei um roteiro de aula pra vocês com alguns exercícios que foram resolvidos em aula.
Mas, mesmo assim, só pra dar uma relembrada: recortando e colando do roteiro rsrsrs.
1)Diluição:
ocorre aumento do volume da solução(pela adição de solvente) porém a quantidade de soluto presente continua a mesma
2)Mistura de soluções
2.1)Misturas de Soluções contendo mesmo tipo de soluto - Ocorre aumento tanto do volume da solução quanto da quantidade de soluto presente( pela adição de solvente e de soluto).
2.2)Misturas de Soluções contendo solutos diferentes:
podem ser de dois tipos dependendo da reatividade entre os solutos
2.2.1)Os solutos não reagem entre si – a mistura funciona como uma diluição para ambos os solutos presentes (há aumento do volume, porém a quantidade de cada soluto permanece a mesma)
2.2.2) Os solutos Reagem entre si - exige conhecimento de estequiometria. Mais pra frente!!
Grande Abraço.
