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SOLUÇÕES QUÍMICAS

Solução, dispersão coloidal e suspensão

Solução é toda mistura homogênea de duas ou mais substâncias.

As partículas dispersas:

são moléculas ou íons comuns têm diâmetro menor que 1 nm (10dispersão coloidal : as partículas dispersas têm diâmetro entre 1 e 100 nm são agregados de moléculas ou de íons comuns, ou macromoléculas, ou macroíons isolados não se sedimentam sob a ação da gravidade, nem sob a ação dos centrifugadores comuns, mas sim sob a ação de ultracentrifugadores não são retidas por filtros comuns, mas o são por ultrafiltros não são detectadas ao microscópio comum, mas o são com o auxílio do microscópio eletrônico e do ultramicroscópio.

Na suspensão:

as partículas dispersas têm diâmetro maior que 100 nm são agregados de moléculas ou de íons sedimentam-se pela ação da gravidade ou dos centrifugadores comuns são retidas pelo filtro comum e são detectadas a olho nu ou com o auxílio de microscópios comuns.

Classificação das soluções

Quanto ao estado físico:

sólidas líquidas gasosas

Quanto à condutividade elétrica:

eletrolíticas ou iônicas não-eletrolíticas ou moleculares

Quanto à proporção soluto/solvente:

diluída concentrada não-saturada saturada supersaturada

Tipos de concentração

% em massa: _massade soluto_ massa de solução ´ 100

% em volume: _volume de soluto_ volume de solução ´ 100

(só é usada quando soluto e solvente são ambos líquidos ou ambos gasosos)

concentração em g/L: massa de soluto em gramas volume de solução em litros

concentração em mol/L: _quantidade de soluto (mol)_ volume de solução em litros

concentração em molalidade: _quantidade de soluto (mol)_ massa do solvente em kg

concentração em fração molar de soluto: _quantidade de soluto (mol)_ quantidade de solução (mol)

Diluição e titulação

Diluição é uma operação em que se acrescenta solvente à solução. A quantidade de soluto permanece constante.

Titulação é uma operação de laboratório através da qual se determina a concentração de uma solução A medindo-se o volume de uma solução B de concentração conhecida, que reage completamente com um volume conhecido da solução A.

Colóides

Estado coloidal - A passagem de sol a gel é reversível. As partículas dispersas têm película de solvatação, que estabiliza o colóide.

Exemplos: proteínas em água, amido em água, gelatina em água e a maioria dos colóides naturais.

Colóide irreversível ou liófobo ou hidrófobo - os processos vitais estão associados ao estado coloidal.

Industrial - preparo de geléias, maionese, creme chantilly, etc.

Fonte: fisica.net

Soluções Químicas

Solução é toda mistura homogênea de duas ou mais substâncias.

Classificação das Soluções

Quanto ao estado físico:

sólidas

líquidas

gasosas

Quanto à condutividade elétrica:

Eletrolíticas ou iônicas

Não-eletrolíticas ou moleculares

Quanto à proporção soluto/solvente:

Diluída

Concentrada

Não-saturada

Saturada

Supersaturada

Concentração das Soluções

Um sistema homogêneo (solução) em equilíbrio fica bem definido após o conhecimento das nsq substâncias químicas que o constituem (análise química qualitativa), da pressão e temperatura (variáveis físicas quantitativas) e da quantidade de cada um de seus componentes (análise química quantitativa). Estas quantidades em geral são expressas em relação à quantidade de solução; outras vezes utiliza-se como referência a quantidade de um de seus constituintes que poderá então ser chamado solvente e em geral é o disperso predominante. Tais frações quantitativas são chamadas concentração.

Concentração é um termo genérico. Por si só não é uma entidade físico-química bem definida, faltando para tanto caracterizá-la dimensionalmente através da escolha das grandezas representativas das quantidades das substâncias químicas em questão. Por vezes é adimensional, representando, por exemplo, a relação entre a massa de soluto e a massa da solução; outras vezes é expressa em massa por volume; ou através de inúmeras outras maneiras. A escolha dimensional obedece a critérios baseados puramente na conveniência particular ao estudo que se pretenda efetuar. E esta conveniência particular em geral apóia-se no estabelecimento de equações simplificadas para expressar os princípios e leis do estudo em questão; ou então na maleabilidade operacional destas equações. Convém-nos adotar grandezas intimamente relacionadas ao número de moléculas das substâncias em estudo.

Tipos de concentração

% em massa:

massa de soluto _______________  x 100 massa de solução

% em volume:

volume de soluto ______________   x 100 volume de solução

(só é usada quando soluto e solvente são ambos líquidos ou ambos gasosos)

concentração em g/L:

massa de soluto em gramas _______________________ volume de solução em litros

concentração em mol/L:

quantidade de soluto (mol) _______________________ volume de solução em litros

concentração em molalidade:

quantidade de soluto (mol) _______________________ massa do solvente em kg

concentração em fração molar de soluto:

quantidade de soluto (mol) _______________________ quantidade de solução (mol)

Soluções Gasosas

As soluções gasosas são aquelas em que o disperso em maior quantidade é um gás. Estudaremos neste tópico apenas as soluções gasosas em que todos os seus constituintes são gases; e chamaremos estas soluções de misturas de gases visto que quase sempre tais misturas constituem sistemas homogêneos ou unifásicos. Como exceção a esta regra temos misturas de gases situadas num campo de força gravitacional, particularmente quando a altura é grande o bastante para que não se possa desprezar este efeito; assim, a fração molar dos gases da atmosfera é função da altitude e, portanto, a atmosfera não constitui uma solução.

As propriedades de estado mais utilizadas para descrever as misturas de gases são em número de nC + 4 e estão representadas na tabela 3; nC é o número de componentes independentes e neste capítulo será sempre igual ao número de substâncias químicas nSQ.

As equações empíricas que correlacionam as propriedades de estado constituem as expressões matemáticas das leis gerais dos gases ou equações de estado do sistema considerado. Iniciaremos o estudo para situações em que o número de componentes é igual a um, generalizando-o a seguir para as misturas de gases propriamente ditas.

Soluções Liquidas

Soluções líquidas são aquelas em que o disperso presente em maior quantidade é um líquido. Os outros dispersos podem ser sólidos, gases, vapores ou mesmo outros líquidos. As quantidades relativas dos dispersos podem, em teoria, assumir proporções as mais diversas. Na prática isto nem sempre é possível, pois dependendo das substâncias consideradas, a miscibilidade em certas condições não é total. Conseqüentemente, uma ou mais substâncias em maior ou menor grau se separa da solução, constituindo outras fases.

Consideraremos inicialmente apenas soluções binárias, constituídas por duas substâncias totalmente miscíveis (miscíveis em todas as proporções) e das quais uma seja líquida. A partir desse estudo, e sempre que possível, estenderemos as considerações para soluções mais complexas.

Dispersões

Dispersões: é uma mistura onde uma substância se distribui (dispersa) em toda superfície de uma outra substância.

Disperso: (fase dispersa) ou Soluto;

Disperso ou Soluto + Dispersante, dispergente ou Solvente = Dispersão ou Solução.

OBS: toda solução também é dispersão, mas nem toda dispersão é solução

Fonte: www.coladaweb.com

Soluções Químicas

Em Química, solução é o nome dado a dispersões cujo tamanho das moléculas dispersas é menor que 1 nanômetro (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 físicos.

As soluções compostas por moléculas ou íons comuns. Podem envolver sólidos, líquidos ou gases como dispersantes (chamados de solventes – existentes em maior quantidade na solução) e como dispersos (solutos). A solução também pode apresentar-se nesses três estados da matéria.

É importante destacar que soluções gasosas são formadas apenas por solvente e soluto gasosos.

Classificações

As soluções podem ser classificadas de diversas maneiras:

de acordo com o estado da matéria, conforme visto anteriormente;

de acordo com a condução de corrente elétrica: soluções eletrolíticas (compostas por íons) e soluções não-eletrolíticas (compostas apenas por moléculas);

de acordo com as quantidades proporcionais de soluto e solvente: solução concentrada e solução diluída;

Soluções saturadas, insaturas e supersaturadas

Para entendermos esses conceitos, premeiramente precisamos saber o que é Coeficiente Solubilidade. Ele é definido como a máxima quantidade de soluto que é possível dissolver de uma quantidade fixa de solvente, a uma determinada temperatura. oxi

A saturação é uma propriedade das soluções que indica a capacidade das mesmas em suportar quantidades crescentes de solutos, mantendo-se homogêneas. Uma solução é dita insatura se ainda tem capacidade de diluir soluto, sem precipitar excessos. A solução saturada é aquela em que o soluto chegou à quantidade máxima: qualquer adição de soluto vai ser precipitada, não-dissolvida.

Porém, em alguns casos especiais é possível manter uma solução com quantidade de soluto acima daquela que pode ser dissolvida em condições normais. Nesse caso fala-se em solução supersaturada, que é instável: com alterações físicas mínimas a quantidade extra de soluto pode ser precipitada.

Solução Insaturada (ou não saturada)

É quando a quantidade de soluto usado se dissolve totalmente, ou seja, a quantidade adicionada é inferior ao coeficiente de solubilidade.

Solução Saturada

É quando o solvente (ou dispersante) já dissolveu toda a quantidade possível de soluto (ou disperso), e toda a quantidade agora adicionada não será dissolvida e ficará no fundo do recipiente.

Solução Sobressaturada (ou superssaturada)

Isto só acontece quando o solvente e soluto estão em uma temperatura em que seu coeficiente de solubilidade (solvente) é maior, e depois a solução é resfriada ou aquecida, de modo a reduzir o coeficiente de solubilidade. Quando isso é feito de modo cuidadoso, o soluto permanece dissolvido, mas a solução se torna extremamente instável. Qualquer vibração faz precipitar a quantidade de soluto em excesso dissolvida.

Observação

Denomina-se dissolução endotérmica aquela em que quanto maior a temperatura, maior o coeficiente de solubilidade do solvente (temperatura e solubilidade são diretamente proporcionais). Também há a dissolução exotérmica, que é o inverso da endotérmica, quanto menor a temperatura, maior o coeficiente de solubilidade do solvente (temperatura e solubilidade são inversamente proporcionais).

Solubilidade nos gases

Os gases apresentam propriedades particulares para a solubilidade. Quando aumenta-se a pressão, a solubilidade aumenta (Lei de Henry). O mesmo não acontece quanto à temperatura. Quando aumenta-se a temperatura, diminui a solubilidade. Assim, a solubilidade é diretamente proporcional à pressão e inversamente proporcional à temperatura. Vale lembrar que essas leis são válidas para qualquer gás, mas não para substâncias em outros estados físicos, como foi mostrado acima.

Expressões de concentração

A quantidade de soluto dissolvida em uma quantidade de solvente nos dá um valor que chamamos de concentração da solução. A concentração de uma solução é tanto maior quanto mais soluto estiver dissolvido em uma mesma quantidade de solvente.

A concentração das soluções pode ser expressa de diversas formas. O que se entende simplesmente por concentração é a quantidade de soluto existente em relação ao volume da solução. Matematicamente,

C = \frac{m_1}{V}, onde m1 é a massa do soluto e V é o volume da solução

A unidade usual para concentração é gramas por litro (g/L).

Quando duas soluções têm a mesma concentração, elas são chamadas isotônicas ou isosmóticas (iso= igual).

Quando a concentração é diferente, a mais concentrada é chamada hipertônica ou hiperosmótica (hiper=superior) e a menos concentrada é chamada hipotônica ou hiposmótica (hipo=inferior).

Outros possíveis significados de solução

Mistura de um soluto com um solvente

Uma fase líquida, gasosa ou sólida contendo dois ou mais componentes dispersos uniformemente na fase.

Fonte: pt.wikipedia.org

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