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Química Analítica Qualitativa Prof. Aleksándros Souza Aula 03 Preparação e concentrações de soluções Aula 03 Soluções Solução • Uma solução é uma mistura homogênea de duas ou mais substâncias. As soluções podem ser de gases, líquidos e sólidos. Cada uma das substâncias em uma solução é chamada de componente da solução. • A substância presente em maior quantidade é denominada solvente, e as outras substâncias na solução são conhecidas como soluto e dizemos que estão dissolvidos no solvente. • Em geral, a concentração de uma solução indica a quantidade de soluto está dissolvido em um volume particular de solução. O comportamento da solução geralmente depende da natureza do soluto e da sua concentração. Preparação de uma solução • A preparação de soluções requer alguns cuidados. Estes estão diretamente relacionados com a solubilidade limitada da maioria das substâncias, a mudança de volume da mistura e a alteração da temperatura da mistura. • É conveniente, sempre que se preparam soluções desconhecidas, consultar tabelas com dados de solubilidade. Evita-se assim o inconveniente de obter "soluções" turvas ou com duas fases, devido à adição não adequada da quantidade de soluto. Porto Editora – preparação de uma solução na Infopédia [em linha]. Porto: Porto Editora. [consult. 2022-03-23 09:05:29]. Disponível em https://www.infopedia.pt/$preparacao-de-uma-solução. Preparação de uma solução • Para o preparo de soluções a vidraria utilizada é o balão volumétrico. Este possui um traço de aferição situado no gargalo, que determina o limite da capacidade do mesmo. Quando o solvente atingir o traço de aferição, observa-se a formação de um menisco. Aula 11 – Laboratório de fundamentos de química: preparo e diluição de soluções. https://www.ufjf.br/quimica/files/2018/03/Aula-11- Laborat%c3%b3rio-de-Fundamentos-de-Qu%c3%admica-Aula- n%c2%b0-11-Preparo-e-Diluicao-de-Solucoes.pdf. Etapas da preparação de uma solução Aula 11 – Laboratório de fundamentos de química: preparo e diluição de soluções. https://www.ufjf.br/quimica/files/2018/03/Aula-11- Laborat%c3%b3rio-de-Fundamentos-de-Qu%c3%admica-Aula- n%c2%b0-11-Preparo-e-Diluicao-de-Solucoes.pdf. O preparo de soluções deve seguir a seguinte ordem: 1. Pesar ou medir o soluto; 2. Dissolver o soluto, em um béquer, usando pequena quantidade do solvent; 3. Transferir quantitativamente para um balão volumétrico; 4. Completar o volume com o solvente; 5. Homogeneizar a solução; 6. Padronizar a solução preparada, quando necessário; 7. Guardar as soluções em recipientes adequados e rotulados. Natureza das soluções • As soluções podem apresentar caráter ácido, neutro ou básico. • Um modo simples de saber ou comprovar estas propriedades químicas é através de soluções de indicadores ou papel indicador universal de pH. • Existem vários indicadores ácido-base, porém trabalharemos apenas com o papel de tornassol, o papel indicador universal e solução de fenolftaleína. O papel de tornassol azul fica vermelho em meio ácido e o papel de tornassol vermelho fica azul em meio básico. A solução de fenolftaleína permanece incolor em meio ácido e fica rosa em solução básica. Soluções ácidas e básicas • Jamais adicione água diretamente na preparação de uma solução ácida (principalmente se for um ácido forte ou concentrado); sempre adicione o ácido concentrado à água. • Da mesma forma se deve proceder para a preparação de soluções básicas: nunca adicionar água a uma base forte diretamente. • O procedimento correto é 1. Inicialmente colocar um cerca de metade do solvente necessário à preparação da solução em um béquer (valor obtido através de cálculos) (o procedimento também pode ser realizado diretamente em um balão volumétrico; 2. Adicionar o soluto (ácido ou base); 3. arrolhar (fechar) o balão volumétrico para homogeneizá-la, e; 4. Finalmente, completar com o solvente até a marcação do volume do balão volumétrico. • Observação: se, durante a dissolução inicial do ácido ou base, perceber-se que a temperatura da solução está-se elevando, a solução pode (ou até deve) ser preparada em um banho- maria. Procedimento detalhado da preparação de uma solução • As etapas a realizar para a preparação de soluções são as seguintes: 1. Cálculo da quantidade de composto necessária – Conhecidos a concentração e o volume da solução a preparar, calcula-se a quantidade química de soluto que é necessário diluir. – Converte-se essa quantidade química em massa ou volume e procede-se à medição dessa massa ou volume. – Para a medição da uma massa usa-se: balança de precisão nos casos mais comuns, ou balança analítica para medições rigorosas – Para a medição de volumes usa-se: Provetas para medições não rigorosas Pipetas para medições rigorosas Balões volumétricos para diluições rigorosas. Procedimento detalhado da preparação de uma solução 2. Dissolução/diluição – Após pesagem do soluto sólido num vidro de relógio, transfere-se essa massa para um béquer de capacidade nunca superior ao volume pretendido, e adiciona- se água destilada mexendo com uma vareta de modo a facilitar a diluição, lavando o vidro de relógio para arrastar todas as partículas de soluto que tenham ficado agarradas a este (se necessário, aquecer para facilitar a completa dissolução do soluto). 3. Transferência para um balão volumétrico – Transfere-se, com as devidas precauções, a solução para um balão volumétrico de volume coincidente com o da solução a preparar com o auxílio de um funil e vareta. – Em seguida deve-se lar com um pouco de águas destilada, umas 2 a 3 vezes, o béquer onde se fez a diluição, de modo a arrastar todas as partículas de soluto que tenham ficado agarradas às paredes do béquer. Procedimento detalhado da preparação de uma solução 4. Completar o volume com o solvente – Finalmente, com o auxílio do esguicho, completa-se o volume de solução requerido e que é definido pelo traço de referência do balão (menisco) (cuidado para não ultrapassar o referido traço). – Caso ocorra a formação de bolhas de ar sobre o menisco, deve-se retirar estas com o auxílio de uma pipeta de Pasteur, para possibilitar uma correta leitura do volume da solução. – Se o soluto for líquido, mede-se o volume calculado e adiciona-se lentamente ao solvente, agitando e completando o volume final pretendido. 5. Homogeneização – Arrolha-se o balão volumétrico e agita-se a solução para completa homogeneização. Procedimento detalhado da preparação de uma solução 6. Padronização da solução – Algumas soluções devem ser padronizadas. A padronização de uma solução pode-se verificar o quanto a concentração da solução preparada aproxima-se da concentração da solução desejada. Uma solução padrão é a solução cuja concentração é conhecida, esta pode ser preparada a partir de uma substância primária. 7. Armazenagem – As soluções devem ser sempre transferidas e guardadas em frascos apropriados e devidamente rotulados (nome/fórmula química do soluto/concentração/data da preparação). Aula 03 Concentrações de soluções Concentração comum Concentrações molares e molalidade Concentração molar (molaridade) Equivalentes em reações Equivalente-grama Equivalente-grama Número de equivalentes-grama Normalidade Relações úteis Relações úteis Prof. Dr. Aleksándros E.A.M. Souza Engenheiro Químico (UFRN) Mestre em Eng. Química (UFPE) Doutor em Eng. Química (UFPE/UPV, Espanha) e-mail: prof.aleksandros.souza@gmail.com WhatsApp: 81 9 9965 3364 OBRIGADO Aleksándros Souza 81 99965 3364 prof.aleksandros.souza@gmail.com Professor Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15: Concentração comum Slide 16: Concentrações molares e molalidade Slide 17: Concentração molar (molaridade) Slide 18: Equivalentes em reações Slide 19: Equivalente-grama Slide 20: Equivalente-grama Slide 21: Número de equivalentes-gramaSlide 22: Normalidade Slide 23: Relações úteis Slide 24: Relações úteis Slide 25 Slide 26