Estudo das DispersĂľes
• Dispersão, na Química é qualquer disseminação de uma substância ao longo de todo o volume de outra substância.Uma dispersão é formada pela combinação de um dispersante com um disperso (soluto ou disseminado). Dispersão=Disperso + Dispersante/Dispergente
Classificação das Dispersões: De acordo com o tamanho das partículas dispersas, as dispersões se classificam em: 1) Dispersão grosseira: (Mist. Heterog) • suspensão(S+L) : • Emulsão ( L+L imiscíveis) : 2) Dispersão coloidal ou Colóide (Mist.Heter.) 3) Soluções (Mist.Homog.)
Caracteristicas das DispersĂľes
Aprofundamento! Propriedades dos colóides • Efeito Tyndall - provoca o espalhamento da luz incidente.
•Movimento Browniano – movimento aleatório que é exibido pelas partículas do disperso.
• Eletroforese – migração das cargas elétricas em uma solução quando são submetidas a uma diferença de potencial.
Importante!!! • Tipos de colóides:
• Colóides micelares: as partículas dispersas são compostas por agregados de átomos. Colóides moleculares: são formados por macromoléculas. • Colóides iônicos: sua composição é feita por íons.
SOLUÇÕES
Em Química, solução é o nome dado a dispersões cujo tamanho das moléculas dispersas é menor que 1 nanometro (10 Angstrons). A solução ainda pode ser caracterizada por formar um sistema homogêneo (a olho nu e ao microscópio), por ser impossível separar o disperso do dispersante por processos mecânicos.
Quando na dispersão o disperso possui tamanho menor que 1nm a dispersão receberá o nome especial de SOLUÇÃO
Nas SOLUÇÕES: DISPERGENTE
SOLVENTE
DISPERSO
SOLUTO
Classificação das soluções As soluções podem ser classificadas sob vários critérios, que são apresentados a seguir: 1) Quanto ao estado físico • Solidas – Ligas metálicas em geral • Líquidas - álcool hidratado • Gasosas – Ar atmosférico puro/filtrado 2) Quanto à proporção soluto - solvente • Sol. Diluidas – solvente > soluto (M<= 0,1mol/l) • Sol. Concentradas – Soluto > solvente
3)Quanto à natureza do soluto: • Soluções Moleculares – Sem íons livres Ex.: Sacarose em água • Soluções Iônicas – Com íons livres Ex.: HCl em água , NaOH em água, NaCl em água. 4) Quanto à condução de corrente elétrica: • Solução eletrolítica :sol. Condutora de CE. Ex.: Toda solução iônica
• Solução não – eletrolítica : sol. Não condutora de CE. Ex.: Toda solução molecular
5) Quanto à solubilidade em água: Solubilidade é a medida da capacidade de uma determinada substância dissolver-se num líquido. A solubilidade depende de: • Qualidade e quantidade do reagente e do soluto • Temperatura • Pressão
Obs.1: Regra básica de solubilidade Semelhante dissolve e é dissolvido por Semelhante Apolar dissolve e é dissolvido por Apolar Polar dissolve e é dissolvido por Polar
Obs.2: A solubilidade dos gases em líquidos I) Efeito da Temperatura ↑ temperatura ↓solubilidade do gás no liq. ↓ temperatura ↑ solubilidade do gás no liq.
II) Efeito da Pressão Lei de Henry -A solubilidade de um gás dissolvido em um líquido é proporcional à pressão parcial do gás acima do líquido. X= KP onde; x= solubilidade do gás P= pressão parcial do gás K=constante de proporcionalidade ↑ pressão ↑ solubilidade do gás ↓ pressão ↓ solubilidade do gás
Classificação das soluções em relação à solubilidade
350g de NaCl
380g de NaCl
400g de NaCl
20g
1000g de água
1000g de água
1000g de água
a 15°C
a 15°C
a 15°C
dissolve totalmente
dissolve totalmente
dissolve 380 g
COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE (Cs)
É a quantidade máxima de um SOLUTO capaz de se dissolver em uma quantidade fixa de SOLVENTE,
em certas condições (temperatura e pressão)
380g de NaCl, a 15°C Cs = 1000g de água
Quando na solução temos uma quantidade de soluto MENOR que
o máximo permitido pelo coeficiente de solubilidade a solução será classificada como solução INSATURADA 350g de NaCl 380g de NaCl Cs =
, a 15°C
1000g de água
1000g de água a 15°C
Quando na solução temos uma quantidade de soluto IGUAL ao máximo permitido pelo coeficiente de solubilidade a solução será classificada como solução SATURADA 380g de NaCl 380g de NaCl
Cs =
, a 15°C
1000g de água
1000g de água a 15°C
Cs =
380g de NaCl 1000g de água
380g de NaCl
, a 15°C
400g de NaCl
20g 1000g de água a 15°C SATURADA SEM CORPO DE FUNDO
1000g de água a 15°C SATURADA COM CORPO DE FUNDO
Cs =
380g de NaCl 1000g de água
, a 15°C
400g de NaCl
RESFRIAMENTO AQUECIMENTO LENTO
20g
TODO SOLUTO
CONTINUA DISSOLVIDO
1000g de água 15°C 40°C
SOLUÇÃO SUPERSATURADA
01) Um determinado sal tem coeficiente de solubilidade igual a 34g / 100g de água, a 20ºC. Tendo-se 450 g de água a 20ºC, a quantidade, em gramas, desse sal, que permite preparar uma solução saturada, é de:
a) 484 g. b) 450 g. c) 340 g.
d) 216 g. e) 153 g.
Cs =
34g de sal 100g de água
água 100g
sal 34g
450g
m
100 = 450
100 x m = 34 x 450 m
=
15300 100
m = 153g
34 m
02) A solubilidade do ácido bórico (H3BO3), a 20°C, é de 5 g em
100 g e água. Adicionando-se 200 g de H3BO3 em 1,00 kg de água, a 20°C, quantos gramas de ácido restam na fase sólida? a) 50 g. b) 75 g. c) 100 g. d) 150 g. e) 175 g. água 100g 1000g 1Kg 100
x
Cs=
5g de ácido 100g de água
ácido 5g m
5 100 = 1000 m
100
x
m = 5
m = 5000 m = 5000 100
m = 50 g dissolvidos
Restam na fase sólida = 200 – 50 = 150 g
x
1000
coeficiente de solubilidade
Analisando um gráfico de solubilidade podemos destacar três regiões
( soluç ão supers aturada ) X
Y ( soluç ão satura da )
Z ( soluç ão insatura da ) temperatura (°C)
A temperatura e a pressão têm influência na solubilidade de um sólido e de um gás em um líquido Quando a solubilidade aumenta com o aumento da temperatura, teremos uma solubilidade ENDOTÉRMICA
18 0
NH 4 NO 3
140
Na N
3
N
O
O3
10 0
K
coeficiente de solubilidade
SOLUBI LI DADE ENDOTÉRMICA
K 2Cr O4
NaC l
60 20
10
30
50
70
90
temperatura (°C)
Quando a solubilidade diminui com o aumento da temperatura, teremos uma solubilidade EXOTÉRMICA
coeficiente de solubilidade
SOLUBI LI DADE EXOTÉRMI CA
100 80 60
Na 2 SO4
40 20
Ce 2( SO4 )3
10
30
50
70
90
temperatura (°C)
Algumas solubilidades têm irregularidades, apresentando pontos de inflexão
coeficiente de solubilidade gramas de soluto/100g de água
CURVA DE SOLUBILIDADE 140
2 H 2O l CaC 2
.
120
l CaC 2
.
O 4 H2
100 80
O
6 H2 . aC l 2
C
60
.
40
Na S 2 O
O 2 H 10
4
SO 4
20
Na 2
temperatura(°C )
32,4
20
40
60
1. (FACID/2015.1/MED) Amostras de água obtidas após a coleta, num processo de amostragem realizada em uma represa artificial, foram acidifi-cadas com alíquotas de ácido nítrico diluído e posteriormente filtradas por membrana de 0,45 m. Após a filtração, tudo o que eventualmente tenha passado pelo filtro é operacional-mente considerado como solúvel. Sabendose que as suspen-sões coloidais se confundem com as soluções verdadeiras e considerando-se a possibilidade da existência de coloides em suspensão na solução, mesmo após a filtração, é possível evidenciar a presença do coloide utilizando-se do efeito:
a) Fotoelétrico, o qual revela a presença do coloide pela reflexão dos elétrons de uma fonte de luz. b) Tyndall, o qual revela a presença do coloide pela absorção de luz de uma fonte incidente. c) Fotocromático, o qual revela a presença do coloide pela reflexão dos elétrons de uma fonte de incidente. d) Fotoelétrico, o qual revela a presença do coloide pela dis-persão dos elétrons de uma fonte monocromática de elé-trons. e) Tyndall, o qual revela a presença do coloide pelo espalhamento de luz de uma fonte incidente. Gab.:E
2. (UECE/2015.1 – 1º FASE) A sensação refrescante dos refrigerantes é devida à solubilidade do gás carbônico que é introduzido na etapa de envasamento. A afirmação “a solubilidade de um gás em um líquido é proporcional à pressão do gás sobre a solução”, que pode ser qualitativamente compreendida dentro da teoria cinéticomolecular, é atribuída a:
A) B) C) D)
William Henry. John Dalton. Gay-Lussac. Jacques Charles.
Gab.:A
3. (UFPE/2006) Uma solução composta por duas colheres de sopa de açúcar (34,2 g) e uma colher de sopa de água (18,0 g) foi preparada. Sabendo que: MMsacarose = 342,0 g mol1, MMágua = 18,0 g mol1, Pfsacarose = 184 °C e Pfágua = 0 °C, podemos dizer que: 1) A água é o solvente, e o açúcar o soluto. 2) O açúcar é o solvente, uma vez que sua massa é maior que a da água. 3) À temperatura ambiente o açúcar não pode ser considerado solvente por ser um composto sólido.
Está(ão) correta(s): a) 1 apenas b) 2 apenas c) 3 apenas d) 1 e 3 apenas e) 1, 2 e 3
Gab.:D
4. (UPE/2006 – QUÍMICA – I) Considerando o estudo geral das soluções, analise os tipos de solução a seguir.
F
F
F F
V
I II 0 0 Uma solução saturada é aquela que contém uma grande quantidade de soluto dissolvida numa quantidade padrão de solvente, em determinadas condições de temperatura e pressão. 1 1 Uma solução que contenha uma pequena quantidade de soluto em relação a uma quantidade padrão de solvente jamais poderá ser considerada solução saturada. 2 2 A solubilidade de um gás em solução aumenta com a elevação da temperatura e a diminuição da pressão. 3 3 Os solutos iônicos são igualmente solúveis em água e em etanol, pois ambos os solventes são fortemente polares. 4 4 Nem todas as substâncias iônicas são igualmente solúveis em água.
5.(UPE/2013) O gráfico a seguir mostra curvas de solubilidade para substâncias nas condições indicadas e pressão de 1 atm.
Gab.: C
A interpretação dos CORRETAMENTE que
dados
desse
gráfico
permite
afirmar
a) compostos iônicos são insolúveis em água, na temperatura de 0ºC. b) o cloreto de sódio é pouco solúvel em água à medida que a temperatura aumenta. c) sais diferentes podem apresentar a mesma solubilidade em uma dada temperatura. d) a solubilidade de um sal depende, principalmente, da espécie catiônica presente no composto. e) a solubilidade do cloreto de sódio é menor que a dos outros sais para qualquer temperatura.
massa (g) / 100g de água
06) (UCSal-BA) Considere o gráfico: 80
Cs =
34
60
100
40 34 20
20
40
60 80 100 Temperatura (°C)
34g do sal 100g de água
=
m 50
100
x
m = 50
100
x
m = 1700
m =
20°C
1700
x
34
m = 17 g
100 Com base nesse gráfico, pode-se concluir que, acrescentando-se 20g de cloreto de potássio em 50g de água, a 20°C, obtém-se solução aquosa: a) saturada com corpo de fundo, que pode torna-se insaturada pelo aquecimento. b) saturada com corpo de fundo, que pode torna-se insaturada pelo resfriamento. c) saturada sem corpo de fundo, que pode torna-se insaturada pelo resfriamento. d) insaturada, que pode torna-se saturada por aquecimento. e) insaturada, que pode torna-se saturada por resfriamento.