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Conceitos básicos de soluções e solubilidade, Notas de aula de Energia
Este documento aborda os conceitos básicos de soluções, incluindo a definição de soluto e solvente, o processo de dissolução e as mudanças de energia associadas, a regra de solubilidade, solubilidade e fatores que a afetam, além das formas de expressar a concentração de uma solução. Também discute os efeitos da pressão e temperatura na solubilidade.
O que você vai aprender
- Qual é a regra de solubilidade e por que ela é importante?
- O que é uma solução e quais são seus componentes?
- Quais são as diferentes formas de expressar a concentração de uma solução?
- Como ocorre o processo de dissolução e quais são as mudanças de energia associadas?
- Como a solubilidade é afetada por fatores como temperatura e pressão?
Tipologia: Notas de aula
2022
Compartilhado em 07/11/2022
usuário desconhecido 🇧🇷
4.4
(172)415 documentos
1 / 31
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Propriedades dasPropriedades
das soluções
soluções
•^
O soluto e o solvente são componentes da solução.
-^
Uma solução é uma mistura homogênea de soluto (presente emmenor quantidade) e solvente (presente em maior quantidade).• Certo ou errado???
O processo^ O
processo de
de dissolu
dissoluç
ção
ão
•^
Considere o NaCl (soluto) dissolvendo-se em água (solvente):– as ligações de H da água têm que ser quebradas,– o NaCl se dissocia em Na
+^
e Cl
-^ ,
- formam-se forças íon-dipolo: Na
- …
δ
-OH
2
e Cl
- …
δ
+H
O. 2
- Dizemos que os íons são solvatados pela água.– Se água é o solvente, dizemos que os íons são hidratados.
O processo^ O
processo de
de dissolu
dissoluç
ção
ão
O processoO
processo de
de dissolu
dissoluç
ção
ão
Mudanças de energia e formação de solução
•^
Há três fases de energia na formação de uma solução:– a separação das moléculas do soluto (
H
- a separação das moléculas do solvente (
H
) e 2
a formação das interações soluto-solvente (
H
•^
Definimos a variação de entalpia no processo de dissolução como
H
dissol
H
1
+^
H
2
H
3
•^
O
H
dissol
pode tanto ser positivo como negativo, dependendo das
forças intermoleculares.
O processo^ O
processo de
de dissolu
dissoluç
ção
ão
O processoO
processo de
de dissolu
dissoluç
ção
ão
Mudanças de energia e formação de solução
•^
Para determinarmos se o
H
dissol
é positivo ou negativo,
consideramos as intesidades de todas as interações soluto-soluto esoluto-solvente:–
H
1
e^
H
2
são ambos positivos.
–^
H
3
é sempre negativo.
- É possível termos tanto
H
3
H
1
+^
H
) quanto 2
H
3
H
1
+^
H
O processo^ O
processo de
de dissolu
dissoluç
ção
ão
O processoO
processo de
de dissolu
dissoluç
ção
ão
Mudanças de energia e formação de solução
‘Regra’: os solventes polares dissolvem solutos polares. Os solventesapolares dissolvem solutos apolares. Por quê?Se o
Δ
Hdissol
é demasiadamente endotérmico, não haverá a formação de uma solução.
-^
Água em octano: a água tem ligações de H fortes. Não háforças atrativas entre a água e o octano para compensar as ligações de H.
-^
NaCl em gasolina: as forças íon-dipolo são fracas, uma vez que a gasolina é apolar. Conseqüentemente, as forças íon-dipolo não são compensadas pelaseparação de íons
O processo^ O
processo de
de dissolu
dissoluç
ção
ão
•^
Dissolução: soluto + solvente
solução.
•^
Cristalização: solução
soluto + solvente.
•^
Saturação: a cristalização e a dissolução estão em equilíbrio.
-^
Solubilidade: é a quantidade de soluto necessária para formar umasolução saturada.
-^
Supersaturada: é uma solução formada quando dissolve-se maissoluto do que em uma solução saturada.
Soluç^ Solu
ções
ões saturadas
saturadas
e solubilidadee
solubilidade
Interações soluto-solvente
•^
Os líquidos polares tendem a se disssolver em solventes polares.
-^
Líquidos miscíveis: misturam-se em quaisquer proporções.
-^
Líquidos imiscíveis: não se misturam.
-^
As forças intermoleculares são importantes: água e etanol sãomiscíveis porque as ligações de hidrogênio quebradas em ambosos líquidos puros são reestabelecidas na mistura.
-^
O número de átomos de carbono em uma cadeia afeta asolubilidade: quanto mais átomos de C, menos solúvel em água.
Fatores que^ Fatores
que afetam
afetam
a solubilidadea
solubilidade
Interações soluto-solvente
•^
O número de grupos -OH dentro de uma molécula aumenta asolubilidade em água.
-^
Generalização: “semelhante dissolve semelhante”.
-^
Quanto mais ligações polares na molécula, mais facilmente ela sedissolve em um solvente polar.
-^
Quanto menos polar for a molécula, mais dificilmente ela se dissolve em um solvente polar e melhor ela se dissolve em umsolvente apolar.
Fatores que^ Fatores
que afetam
afetam
a solubilidadea
solubilidade
Interações soluto-solvente
Fatores que^ Fatores
que afetam
afetam
a solubilidadea
solubilidade
Efeitos da pressão
Fatores que^ Fatores
que afetam
afetam
a solubilidadea
solubilidade
Efeitos da pressão
A solubilidade de um gás em um líquido é uma função da pressão do gás.