Aprendendo quimica on-line: O Estudo das Soluções

Soluções

O Estudo das Soluções

Solução – Definição

Solução compreende uma mistura homogênea entre soluto e solvente com polaridades, formando uma única fase. A solução pode ser composta por duas ou mais substâncias e a substância principal que está em maior quantidade é o solvente. Considera-se que as partículas que compõem os solutos dissolvidos na solução tenham menos que 100 nanômetros de diâmetro. Ela deve deixar passar a luz através e também não pode ser filtrada nem mesmo por filtros de porosidades muito pequena. Uma solução quando em um recipiente como um copo contendo a solução de sal com água, deve apresentar transparência, isto é; você olhando de um lado não apresente opacidade e possa enxergar através da solução o outro lado do copo, salvo em certas soluções muito escuras como refrigerantes tipo cola e outras.

Solução é uma mistura entre soluto e solvente.

A água potável é uma solução muito diluída, contendo gás oxigênio (O2), gás carbônico (CO2) e vários sais minerais diluídos.

O copo de refrigerante ao lado é uma solução.

Tipos de Soluções

Solução gasosa

O ar o ar é composto por diversos gases: gás nitrogênio (N2), oxigênio (O2), argônio (Ar), hélio (He), neônio (Ne), criptônio (Kr), xenônio (Xe), radônio (Rn), gás hidrogênio (H2), carbônico (CO2) , monóxido de carbono (CO). Outros gases podem aparecer em certas áreas ou regiões localizadas do planeta como o dióxido de enxofre (SO2), metano (CH4) em certos locais urbanos ou industrializados ou de concentração de animais pode aparecer traços de amônia (NH3), gás cloro (Cl2), á parte, o flúor pode ir para atmosfera na forma do gás freon.

Solução Líquida

Água do mar é uma solução com muitos sais dissolvidos na sua composição: cloreto de sódio, e gases: nitrogênio, oxigênio, gás carbônico, além dos íons cloreto (Cl-), sódio (Na+), Sulfato (SO²4), íons de cálcio (Ca²+), magnésio (Mg²+), potássio (K+).

Soluções Líquidas Diluídas

A água normal potável é uma solução muito diluída, contendo gás oxigênio (O2), gás carbônico (CO2) e vários sais minerais diluídos o cloreto de sódio sais de cálcio, de magnésio de potássio em quantidades baixíssimas caso contrário mudaria a composição ideal.

A água mineral potável apresenta, dependendo da região em que é extraída diferentes composições químicas de sais dissolvidos. Observando o rótulo de certa água mineral comercial, este apresentava as seguintes composições para os sais dissolvidos: sulfato de estrôncio em 100 mililitros ( SrSO4) ) 0,225 mg, o sulfato de cálcio (CaSO4) 1,584 mg, bicarbonato de cálcio (CaCO3) 10,272 mg, bicarbonato de magnésio ( MgCO3) 3,652 mg, bicarbonato de potássio (KCO3) 0,640 mg, bicarbonato de sódio (Na2CO3) 3,740 mg, cloreto de sódio (NaCl) 1,162 mg, fluoreto de sódio (NaF) 0,052 mg, fluoreto de lítio (LiF) 0,008 mg e óxido de zinco (ZnO) 0,001 mg.

Exercícios

1) Sabendo que a água mineral citada acima contém os valores desses sais apresentados em miligramas por 100 mililitros, quanto desses mesmos sais se apresentará em gramas em um litro dessa água?

Solução Sólida

O ouro 18 quilates é uma mistura de dois metais que pode ser considerado uma solução sólida contendo 75% de ouro e 25 % de cobre, ou ainda pode conter 12,5 % de cobre e 12,5% de prata.

Solvente e Soluto

Solvente é o que dissolve o soluto, por exemplo: a água é o solvente do sal cloreto de sódio (NaCl) que é o soluto sendo dissolvido na água.

Soluto é o cloreto de sódio (NaCl) sólido, na forma de cristal, na água sofre ionização liberando o ânion (Cl-) cloro e o cátion sódio (Na+)

Soluções que Conduzem Eletricidade

Soluções Iônicas ou Eletrolíticas.

As soluções iônicas ou eletrolíticas são formadas por ácidos, bases e sais e conduzem eletricidade.

Soluções Diluídas

Soro fisiológico (Cloreto de sódio 0,9%): funciona como solução isotônica na limpeza e hidratação local da fossa nasal, olhos e lentes de contato, utilizado na assepsia pessoal, e clínica, é aplicado em pacientes nos hospitais na reposição de eletrólitos.

Soluções Concentradas

Solução de nitrato de prata (AgNO3) 31,6g em 100 mL de água a mais ou menos 25ºC. É uma solução que nessa proporção se encontra no limite de saturação, a concentração do soluto totalmente diluído na solução é alta nesse caso.

Soluções Saturadas

Solução de nitrato de prata (AgNO3) 40,0g em 100 mL de água. Nesse ponto ocorre a presença de soluto não diluído no fundo do recipiente, o soluto na solução passou do limite de diluição, portanto houve sobra e a presença de corpo sólido visível.

Exercícios

1) O soro fisiológico é utilizado nos hospitais na reposição de eletrólitos, nas pessoas debilitadas por perda de líquidos corporais ou ainda por aqueles que sofreram perda de plasma sanguíneo, na desidratação por vários motivos, um dos quais pode ser a diarreia (aumento das evacuações). Tem sido servido na higiene pessoal, na constipação nasal, em rinites. No entanto não é recomendado o uso de solução salina em muitos casos, por tempo prolongado pelo motivo de causar sérias consequências como já foi comprovado por médicos experientes. Na limpeza de ferimentos pode ser usado, as lentes de contato devem ser lavadas com a solução salina pois a concentração da solução está relativamente proporcional á da lágrima, é usado nas lavagem do olho quando este está avermelhado, é também empregado em laboratórios nos preparados de microscopia.

Observação nunca prepare solução fisiológica com o sal caseiro pois este não é um sal puro e contém iodo e outros componentes que o torna impuro. O sal para preparo da solução fisiológica dever ser P.A. com selo de comprovação de pureza.

Calcule o quanto de sal cloreto de sódio (NaCl) você utilizaria para:
a) preparar uma solução fisiológica 0,9%.
b) preparar 250 mL de solução fisiológica 0,9%.
c) preparar 0,5 L de solução fisiológica 0,9%.
d) preparar 0,75 L de solução fisiológica 0,9%.
e) preparar 1,0 L de solução fisiológica 0,9%.

2) Uma solução salina hipertônica pode ser preparada com a concentração de 7 a 7.5% de sal cloreto de sódio. Pode ser empregado na sepses grave ou choque séptico e ajuda também em casos de perfusão de tecidos na sepse. Velasco et al. descreveram o uso de solução salina hipertônica (SSH) a 7,5% no choque hemorrágico experimental. Segundo o Médico Peter Bye, especialista e Director de cuidados de fibrose quística (cística) do Royal Prince Alfred Hospital em Sydney, Austrália, a solução salina hipertônica pode ser usado em nebulizador por pouco período de tempo em pacientes com fibrose quística, pois o sal atrai água e ajuda a repor a umidade de revestimento da cavidade respiratória e ao mesmo tempo favorece temporariamente a remoção do muco e consequente limpeza do pulmão. No entanto pesquisas recentes não comprovaram que é seguro essa pratica por período de longo tempo e existe outro porém, essa solução não é preparada comercialmente em larga escala por laboratórios especializados e industrializados.

Observação: você que é leigo não faça experiência acerca desse método sem o parecer de um médico especialista no assunto. Pessoas hipertensas ou com outros problemas relativos á concentração de sal no organismo podem sofrer grave risco de vida.

Calcule o quanto de sal cloreto de sódio (NaCl) você utilizaria para:
a) preparar 50 mL de solução salina hipertônica 7,5%.
b) preparar 100 mL de solução salina hepertônica 7,5%.
c) preparar 125 mL de solução salina hepertônica 7,5%.
d) preparar 0,25 L de solução salina hepertônica 7,5%.
e) preparar 0,750 L de solução salina hepertônica 7,5%.

3) Em condições normais do ambiente, qual é o máximo de sal cloreto de sódio (NaCl) que você deve colocar em 100 mL do solvente água para que a solução se torne saturada e a partir dessa concentração não dilua mais o sal que se queira colocar?

a) 100 mg
b) 50 g
c) 36 g
d) 40 g
e) 18 mg
A Densidade de Uma Solução
Definição
A densidade de uma solução é dada pela massa em gramas do soluto presente nessa solução dividida pelo seu volume. É dada pela expressão:

Exercícios

1) Sabendo-se que num laboratório há quatro substâncias armazenadas em quatro frascos, o primeiro com 780 mL, o segundo com 550 mL, o terceiro com 840 mL, e o quarto com 900 mL cada, distintos sem rótulos e sem qualquer identificação. Há a necessidade de se identificar cada uma das três substâncias. O que devo fazer nesse caso para reconhecer cada uma das substâncias?

Resolução:

Primeiro passo, a pesagem dos quatro frascos.

Pesagem do primeiro frasco = 553,8 gramas de conteúdo.
Pesagem do segundo frasco = 814,0 gramas de conteúdo.
Pesagem do terceiro frasco = 663,6 gramas de conteúdo.
Pesagem do quarto frasco = 900,0 gramas de conteúdo.

Segundo passo, aquecimento da substância até o seu ponto de ebulição.

Medida do ponto de ebulição da primeira substância = 35 ºC.
Medida do ponto de ebulição da segunda substância = 61,2 ºC.
Medida do ponto de ebulição da terceira substância = 78,4 ºC.
Medida do ponto de ebulição da quarta substância = 100 ºC.

Terceiro passo: congelamento das substâncias em um refrigerador comum, caso não exista outro meio de congelamento. Nesse caso foi a -10ºC. Após o congelamento tomada das medidas do ponto de fusão.

Ponto de congelamento a -10 ºC da primeira substância: não houve - sem ponto de fusão.
Ponto de congelamento a -10 ºC da segunda substância: não houve - sem ponto de fusão.
Ponto de congelamento a -10 ºC da terceira substância: não houve - sem ponto de fusão.
Ponto de congelamento a -10ºC da quarta substância, ocorreu - ponto de fusão = zero graus Celsius aproximadamente.

Quarto passo: cálculo das densidades das substâncias testadas.

Quinto passo: a comparação da massa, densidade e dos pontos de ebulição e fusão dessas substâncias com uma tabela original e seus respectivos valores.
Primeira substância - massa = 553,8 g, densidade = 0,71 g/mL, ponto de ebulição = 35 ºC, fusão......? valor da tabela = -116 ºC = éter.
Segunda substância - massa = 814,0 g, densidade = 1,48 g/mL, ponto de ebulição = 61,2 ºC, fusão......? valor da tabela = -63,5 ºC = clorofórmio.
Terceira substância - massa = 663,6 g, densidade = 0,79 g/mL, ponto de ebulição = 78,4 ºC, fusão......? valor da tabela = -114,3ºC = álcool etílico.
Quarta substância - massa = 900,0 g, densidade = 1,0 g/mL, ponto de ebulição = 100 ºC, fusão = 0 ºC. = água.

Concentração Molar

1) Dado a estrutura do composto iônico cloreto de sódio (NaCl), somando as massa dos elementos químicos componentes temos 1 mol.
Na = 23; Cl = 35,5

2) Colocando 58,5 gramas de cloreto de sódio em 1 litro de solução, temos a concentração um molar.

3) Dado a estrutura da molécula da glicose, (C6H12O6), somando as massa dos elementos químicos componentes temos 1 mol.

4) Colocando 180,0 gramas de glicose em um litro de solução temos a concentração um molar.

Calculando a molaridade de uma solução

5) De um balão volumétrico com a solução de concentração 25,0 g/L de hidróxido de sódio (NaOH), foi retirado 40 mL dessa solução e adicionou-se água até completar o volume de 140 mL. Qual é a concentração dessa solução agora?

Resolução

1L = 1000 mL - 40 mL = 960 mL