Estudo das Dispers천es
• 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.)
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
DISPERSO
SOLVENTE
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<= 0,1M) • 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 determinada substância dissolver-se num líquido. A solubilidade depende de: • Qualidade e quantidade do reagente e do soluto • Temperatura • Pressão
uma
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
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
03) Após a evaporação de toda a água de 25 g de uma solução saturada (sem corpo de fundo) da substância X, pesou-se o resíduo sólido, obtendo-se 5 g. Se, na mesma temperatura do experimento anterior, adicionarmos 80 g da substância X em 300 g de água, teremos uma solução: a) insaturada. b) saturada sem corpo de fundo. c) saturada com 5g de corpo de fundo. d) saturada com 20g de corpo de fundo. e) supersaturada. solução
= soluto
25g
5 m 20
= x
+
solvente
5g
20g
m
300g
20
20
x
m =
5
x
300
300 m = 1500
m =
1500 20
corpo de fundo= 80 – 75 = 5g
m =
75g dissolvidos
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
180
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
massa (g) / 100g de água
01) (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.