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Introdução
Uma solução é uma mistura homogênea de um soluto em um solvente. As propriedades de uma solução dependem das quantidades relativas de soluto e de solventes presentes. As unidades de concentração mais importantes são: quantidade de matéria (mol L-1), fração molar, percentagem molar e percentagem em massa. As soluções podem ser classificadas quanto à condução de corrente elétrica. Soluções que conduzem corrente são chamadas de soluções de eletrólitos. Os eletrólitos podem ser subdivididos em fortes e fracos. São fortes quando dão soluções que são boas condutoras de eletricidade e fracos quando dão soluções que conduzem fracamente a eletricidade.
A principal característica de uma solução consiste no fato de ela ser homogênea, isto é, uma mistura com propriedades, física e química, igual em todas as suas partes. Em inúmeros casos, o soluto pode ser separado do solvente por métodos puramente físicos (p. ex. destilação). Nas soluções o disperso denomina-se soluto e o dispersante, solvente. Nas soluções de sólidos em líquidos ou gás em líquido, o solvente é o líquido. Já em uma solução de dois líquidos ou de dois sólidos o solvente é o que existe em maior proporção. No caso de uma mistura de gases, não há distinção entre soluto e solvente, porque os gases se difundem.
As soluções se formam quando as forças atrativas entre as partículas do soluto e do solvente possuem módulos comparáveis em magnitude com as que existem entre as partículas do soluto ou entre as partículas do solvente. Por exemplo, a substância iônica NaCl se dissolve rapidamente em água porque as interações atrativas entre os íons e as moléculas polares de H2O superam a energia de rede de NaCl(s).
Quando o NaCl é adicionado à água, as moléculas de água se orientam na superfície dos cristais de NaCl. A extremidade positiva do dipolo da água é orientada no sentido dos íons Clˉ, e a extremidade negativa do dipolo da água é orientada no sentido dos íons Na. As atrações íon-dipolo entre os íons e as moléculas de água são suficientemente fortes para puxar os íons de suas posições no cristal.( Brown;2005)
A concentração de uma solução pode ser expressa tanto qualitativa quanto quantitativamente. Os termos diluída e concentrada são usados para descrever uma solução qualitativamente. Diz-se que uma solução com concentração relativamente pequena de soluto caracteriza-se por ser diluída; uma com uma concentração grande, por ser concentrada. Há várias formas de expressar a concentração, como por exemplo pode ser expressa em:
Porcentagem em massa= massa do componente na solução/ massa total da solução x 100.
Fração em quantidade de matéria= quantidade de matéria do componente/quantidade de matéria total de todos os componentes.
Concentração em quantidade de matéria=quantidade de matéria do soluto/litros de solução.
Molalidade= quantidade de matéria de soluto/quilogramas de solvente.
Molaridade= quantidade de soluto/volume da solução.(Feltre;2005)
Objetivo
Preparar soluções e determinar suas concentrações.
Experimental
Material utilizado
Balões volumétricos de 1000mL
Pipetas volumétricas
Balança analítica
Béqueres
Soluções e reagentes
Ácido clorídrico;
Hidróxido de sódio;
Procedimento experimental:
Utilizando uma balança analítica pesou-se o hidróxido de sódio com o intuito de obter um valor próximo de 1g, e logo após, utilizando uma espátula transferiu-o para um balão volumétrico, lavando várias vezes os materiais utilizados com porções de água destilada, recolhendo todo volume no balão, adicionou um pouco de água e agitou até quando se dissolveu totalmente o soluto, em seguida adicionou água cuidadosamente até o traço de referência e agitou-a até homogeneizar, logo depois, transferiu a solução para um recipiente de plástico e rotulou-o.
Em capela, pipetou-se 4mL de ácido ao qual foi misturado ao béquer que continha água. Transferiu para o balão volumétrico ao qual completou a medida com água.
Conclusão
Com base nos experimentos realizados nesta prática, pôde-se entender que é necessário provar na prática que os cálculos realizados estão corretos, que a solução encontrada possui a concentração desejada. E para poder provar é necessário utilizar muitas fórmulas que possibilita encontrar a concentração desejada.
Anexo
Questionário
Qual o estado de agregação do HCl puro? E do NaOH? Por que o HCl concentrado tem concentração aproximadamente 12mols/litro?
O HCl encontra-se no estado gasoso. NaOH encontra-se no estado sólido.
O HCl é formado por ligações covalentes muito fracas, a distância entre sua partícula é muito grande e para obter esse ácido concentrado é necessário uma grande proporção mol/L.
Como se prepara uma solução 2,5 mols/litro de ácido sulfúrico a partir de ácido sulfúrico concentrado (d= 1,84 g/mL e 97% em massa)?
Primeiramente, faz-se os cálculos para obter a quantidade de matéria:
C= 1,84 . 0,97 . 1000/98 C1 . V1=C2 . V2
C=18,21mols/L 18,21 . V1=2,5 . 0,25
V1=34,32mL
Logo após, pipeta-se 34,32mL de ácido sulfúrico para o béquer, transfere para o balão volumétrico ao qual logo após, deve-se completar a medida com água.
Como se prepara uma solução 0,40 mols/litro de Ca (OH)2?
Determinando primeiramente, a massa do composto:
C=n/V 0,1=m/76
0,4=n/0,25 n=0,1mol m=7,6g
Logo após, utilizando a massa prepara-se a solução de Ca(OH)2, fazendo todo processo visto no procedimento.
Referência Bibliográfica
Química: A Ciência Central". Lemay, Brown, Bursten. São Paulo: Pearson, 2005. (9.ª ed.)
Livro: Fundamentos da Química;Feltre Ricardo;ed.Moderna;4ªedição,São Paulo,2005
Resultados e Discussão
Ao preparar a solução do Hidróxido de Sódio pode-se perceber que houve uma reação exotérmica, pois, houve um aquecimento, logo, liberou calor. Precisou-se homogeneizar a solução, pois era preciso que a solução ficasse completamente homogenia. Antes de calcular a concentração obtida dessa solução, calculou-se seu teórico a 0,1mol/L, sendo:
C=n/V
0,1=n/0,250L n=0,025mol
n= m/M1 0,025=m/40 m=1,0g
Depois de ter calculado seu teórico, calculou-se a concentração obtida:
Sendo a massa do NaOH=1,038g, pôde-se determinar: n=1,038g/40g n=0,0259mol
Logo sua concentração obtida foi igual a:
C=n/V(L) C=0,104mol/L
Calculou-se também a massa do hdróxido de sódio em função de 1%m/v, sendo:
1g 100mL x=2,50g de NaOH
X 250
Ao misturar a água destilada ao hidróxido de sódio pode-se notar que houve uma reação exotérmica.
Calculou-se 12mol/L de ácido clorídrico para transformar a 0,2mol/L com uma porcentagem igual a 37%, calculando-se da seguinte forma:
C=d . % . 1000/M
C= 1,19 . 0,37 . 1000/36,5 C=12,06mol/L de HCl
Utilizando da equação de diluição calculou-se o volume:
C1 . V1= C2 . V2
0,1 . 0,025= 12 . V2, logo V2=2,0mL
Determinou-se o volume do HCl a 1%, da seguinte forma:
1mL 100mL
X 250mL, sendo x=2,5mL de HCl
Utilizando novamente a equação de diluição, calculou a concentração do HCl:
C1 . V1= C2 . V2
12,06 . 2,5= C2 . 250, sendo C2=0,12mol/mL de HCl.
Universidade Estadual do Sudoeste da Bahia - UESB
Departamento de Química Exatas - DQE
Técnicas Básicas de Laboratório
Professor: Marcelo Eça Rocha
Preparo de Soluções
Shirlei Lima dos Anjos
Jequié
Junho/2010
