Composição das soluções

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1 Composição das soluções Físico-química Docente: Marília Silva Soares 7º ano de 1 escolaridade COMPOSIÇÃO DAS No fim deste capítulo, o aluno deve ser capaz de Caracterizar, qualitativa e quantitativamente, uma solução e preparar laboratorialmente, em segurança, soluções aquosas de uma dada concentração, em massa. Associar o termo solução à mistura homogénea (sólida, líquida ou gasosa), de duas ou mais substâncias, em que uma se designa por solvente e a(s) outra(s) por soluto(s). Identificar o solvente e o(s) soluto(s), em soluções aquosas e alcoólicas, a partir de rótulos de embalagens de produtos (soluções) comerciais. Distinguir composições qualitativa e quantitativa de uma solução. Associar a composição quantitativa de uma solução à proporção dos seus componentes. Associar uma solução mais concentrada àquela em que a proporção soluto solvente é maior e uma solução mais diluída àquela em que essa proporção é menor. Concluir que adicionar mais solvente a uma solução significa diluí-la. Definir a concentração, em massa, e usá-la para determinar a composição quantitativa de uma solução. Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 2 1

2 O QUE É UMA SOLUÇÃO? Solução, soluto e solvente Os químicos chamam soluções às misturas homogéneas. Por isso, sempre que obténs uma mistura homogénea podes dizer que tens uma solução. As soluções são misturas homogéneas que contêm duas ou mais substâncias, e podem apresentar-se nos três estados físicos da matéria sólido, líquido e gasoso. É uma solução. Não é uma solução. Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 3 O QUE É UMA SOLUÇÃO? Solução, soluto e solvente Numa solução há um componente chamado solvente e outro(s) chamado(s) soluto(s). substância que se dissolve no solvente ou substância que é dissolvida no líquido. No caso de se tratar de dois líquidos, é o material que estiver em menor quantidade. Uma solução pode ter mais do que um soluto; substância que dissolve o soluto. Solvente + Soluto(s) = Solução Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 4 2

3 Solução, soluto e solvente Quanto ao tipo de solvente, as soluções classificam-se em Soluções aquosas: são aquelas em que o solvente é a água. Exemplo: água salgada, chá açucarado, entre outros. Soluções alcoólicas: são aquelas em que o solvente é o álcool. Exemplo: perfumes, after-shaves, desodorizantes. Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 5 Solução, soluto e solvente Algumas regras para a identificação do solvente O solvente é, em geral, o componente que está em maior quantidade. O estado físico da solução é o do solvente, mas por vezes não é possível distinguir o solvente do soluto. Quando os dois componentes da solução têm estados físicos diferentes, o solvente é o que apresenta o mesmo estado físico da solução Se ambos os componentes misturados têm o mesmo estado físico, designa-se por solvente o que existe em maior quantidade Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 6 3

4 Quando identificamos o(s) soluto(s) e o solvente de uma solução ficamos a conhecer a sua composição qualitativa. APLICA! Completa a seguinte tabela Chá (bebida) Café (bebida) Solução Soluto Solvente Estado físico da solução Tintura de iodo (álcool e iodo) Água açucarada Solução aquosa de sulfato de cobre (II) Água gaseificada Álcool etílico a 70% Dióxido de carbono líquido Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 7 Para caraterizar uma solução é necessário conhecermos a sua: - Composição qualitativa quando indicamos quais os componentes da solução, e respetivo estado físico; - Composição quantitativa quando indicamos as quantidades relativas de cada componente da solução açúcar água SOLUÇÃO A (Água açucarada) A composição qualitativa é a mesma Soluto Açúcar Solvente - água açúcar água As duas soluções têm a mesma composição qualitativa, mas diferente composição quantitativa. Na solução A dissolveu-se um pacote de açúcar, num copo de água; Na solução B, dissolveram-se três pacotes de açúcar, num copo de água SOLUÇÃO B (Água açucarada) Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 8 4

5 Identificar a composição qualitativa não chega para caraterizar uma solução, pois com o mesmo soluto e com o mesmo solvente é possível preparar muitas soluções diferentes! A composição qualitativa é a mesma Soluto Açúcar Solvente - água açúcar água SOLUÇÃO A (Água açucarada) açúcar água Na solução A há menos soluto, no mesmo volume de solução, ou seja a proporção soluto/solvente é menor, logo diz-se que a solução B é mais diluída do que a solução A Na solução B há mais soluto, no mesmo volume de solução, ou seja a proporção soluto/solvente é maior, logo diz-se que a solução B é mais concentrada do que a solução A Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 9 açúcar água SOLUÇÃO A (Água açucarada) Será que as soluções A e B têm a mesma composição quantitativa? Será possível calcular a composição quantitativa das soluções? açúcar água SOLUÇÃO B (Água açucarada) Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 10 5

6 Concentração, em massa, de uma solução é uma grandeza que a caracteriza. Pode-se calcular dividindo a massa, m s, do soluto pelo volume, V S, da solução, designando-se o quociente por concentração mássica, C m : É comum exprimir a massa de soluto em gramas (g) e o volume de solução em centímetros cúbicos (cm 3 ). Exemplo: m soluto = 10 g composição quantitativa m soluto = v solução v solução = 100 cm 3 composição quantitativa = = 0,1 g/cm3 Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 11 APLICA! EXEMPLO: 27 mg = 0,027 g 0,75 dm 3 = 750 cm 3 0,34 g = 340 mg 34,8 cm 3 = 0,0348 dm 3 0,05 kg = 50 g 0,05 dm 3 = 0,05 L Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 12 6

7 DETERMINA A CONCENTRAÇÃO MÁSSICA DE CADA UMA DAS SEGUINTES 10 g soluto 1 igual volume APLICA! Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 13 O que podemos concluir quanto à concentração das soluções? 10 g soluto 1 igual volume Para o mesmo volume de solvente, quanto maior for a quantidade de soluto mais concentrada é a solução. Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 14 7

8 DETERMINA A CONCENTRAÇÃO MÁSSICA DE CADA UMA DAS SEGUINTES APLICA! Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 15 O que podemos concluir quanto à concentração das soluções? Para a mesma quantidade de soluto, quanto maior for a quantidade de solvente menos concentrada é a solução. Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 16 8

9 Mais concentrada Numa solução Mais diluída Proporção soluto/solvente é maior Proporção soluto/solvente é menor Quando se adiciona Mais soluto Mais solvente Solução fica mais concentrada / menos diluída Solução fica mais diluída/ mais concentrada Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 17 Solução saturada Se tivermos um gobelé com água e se adicionarmos açúcar à água, a partir de um dado momento este começa a depositar-se no fundo do recipiente e não se dissolve mais, formando um depósito no fundo. No momento a partir do qual deixa de ser possível dissolver mais açúcar na água diz-se que a solução está saturada. Solução saturada solução que contém a quantidade máxima de soluto que é possível dissolver numa determinada quantidade de solvente. Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 18 9

10 Preparação de uma solução de concentração rigorosa MUITO IMPORTANTE!!!! Na preparação de uma solução de concentração rigorosa, temos que ter em conta os seguintes aspetos: Conhecimento das regras de segurança de laboratório; Conhecimento sobre os símbolos de segurança e seus significados; Identificar os materiais a utilizar; Ler atentamente o protocolo da atividade experimental; Esclarecer dúvidas junto ao professor! Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 19 Preparação de uma solução de concentração rigorosa As preparação de soluções de composição pré-estabelecida é uma atividade frequente em química. Nesta atividade, pretende-se preparar uma solução aquosa de sulfato de cobre (II). Tens de saber, a massa que vais medir na balança, e o volume de solução. Medição da massa de soluto Soluto: sulfato de cobre (m = 36 g) Volume de solvente Solvente: Água (500 ml) Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 20 10

11 Preparação de uma solução de concentração rigorosa 1- Medição da massa de soluto 2- Dissolução 3- Transferência de líquido 4- Homogeneização 5- Completar volume, e voltar a homogeneizar Cálculo da concentração da solução. APLICA! Dados : m V soluto solução g ml Indica : C solução m V soluto solução Efetua : C C solução solução g cm g / cm 3 3 Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 21 COMO É CONSTITUÍDO O MUNDO QUE NOS RODEIA? Resumindo! Chama-se solução qualquer mistura homogénea. Numa solução há um componente que se chama solvente e outro(s) chamado(s) soluto(s): A composição qualitativa de uma solução indica-nos quais são os seus componentes. A composição quantitativa informa-nos sobre as quantidades relativas dos componentes. Para um dado soluto, no mesmo solvente existem soluções diluídas e concentradas: Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 22 11

12 Resumindo! Chama-se concentração, em massa, de uma solução à massa de soluto existente por unidade de volume da solução. Calcula-se pela expressão: A preparação de uma solução exige a utilização de material/equipamento de laboratório adequado, o conhecimento de regras de segurança e a identificação do significado de sinais de segurança e de pictogramas de perigo nas embalagens de produtos químicos. Docente: Marília Silva Soares Físico-química 7º ano de escolaridade 23 12