Prévia do material em texto
MMatemática astigada CONQUISTA DA QUÍMICA A A16 D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA A16 • Solubilidade2 AULA 16 - SOLUBILIDADE E TIPOS DE SOLUÇÕES Coeficiente de Solubilidade (Cₛ) Coeficiente de Solubilidade é a máxima quantidade de soluto (em gramas) que pode ser dissolvida numa certa quantidade de solvente (geralmente 100g), numa dada temperatura e pressão. Exemplos: A solubilidade do KNO₃ em água a 60ºC é de 110g para 100g H₂O. Para dissolver completamente 275g de KNO₃, qual é a massa de água necessária? Cs = 110g KNO₃/100g H₂O (60ºC) m = 275g KNO₃ m = ? H₂O Curva de Solubilidade O gráfico que reúne os coeficientes de solubilidade de uma substância a várias temperaturas. Com base no gráfico, é possível ter várias informações. Por exemplo: Qual o sal mais solúvel a 20ºC? Resposta: NaNO₃ Qual o s al mais solúvel a 100ºC? Resposta: KNO₃ Qual o sal menos solúvel a 60ºC? Resposta: Li₂SO₄ Qual o s al de dissolução exotérmica? Resposta: Li₂SO₄ Dissolução endotérmica significa que, para o sal se dissolver, ele precisa absorver calor. Portanto, aumentar a temperatura facilita sua dissolução. Assim, o Cₛ aumenta com o aumento da temperatura. Dissolução exotérmica significa que, para o sal se dissolver, ele precisa liberar calor. Portanto, aumentar a temperatura prejudica sua dissolução. Assim, o Cₛ diminui com o aumento da temperatura. Pontos de inflexão numa curva de solubilidade indicam que uma espécie hidratada (com água em sua estrutura) perdeu uma ou mais moléculas de água de hidratação. Uma dispersão é um sistema no qual uma substância está disseminada, sob a forma de pequenas partículas, numa segunda substância. A substância que promove a dispersão é chamada de dispersante e, a outra substância, disperso. Dispersões D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA 3A16 • Solubilidade De acordo com o tamanho das partículas dispersas, as dispersões podem ser classificadas em: Partículas visíveis em microscópio comum Partículas separáveis por filtros comuns Partículas sedimentam em centrífuga comum Características: Suspensão: Partículas visíveis em ultramicroscópios Partículas separáveis por ultrafiltros Partículas sedimentam em ultracentrífugas Coloide: Partículas não são visíveis em microscópios Partículas não são separáveis por filtros Partículas não sedimentam em centrífugas Solução: Nosso estudo mais aprofundado ficará na parte de soluções, onde vamos estudar suas classifi- cações, características, solubilidade e formas de se calcular a concentração dessas soluções. Soluções Uma solução é um sistema formado por uma substância dissolvida em outra. A substância que está sofrendo a dissolução é o soluto. A substância que promove a dissolução é o solvente. Classsificações Solução Sólida: os componentes desse tipo de solução se encontram no estado sólido (à temperatura ambiente). Solução Líquida: o solvente dessa solução se encontra no estado líquido. Solução Gasosa: todos os componentes dessa solução se encontram no estado gasoso. Solução diluída: a quantidade de soluto é muito pequena em relação a do solvente, sendo assim, o soluto está completamente dissolvido. Solução concentrada: a quantidade de soluto é grande em relação a do solvente. A maioria das substâncias têm sua solubilidade aumentada com o aumento da temperatura. Solução iônica: as partículas dispersas se encontram na forma de íons. Dessa forma, são capazes de conduzir corrente elétrica. Estas soluções também são chamadas de soluções eletrolíticas. Solução molecular: as partículas dispersas neste caso são moléculas. São também chamadas de solução não-eletrolítica, pois, normalmente, não conduzem corrente elétrica. Só conduzem se ocorrer o processo de ionização com o soluto (como no caso dos ácidos). Quanto ao estado de agregação: Quanto à razão soluto/solvente: Quanto à natureza das partículas: Quanto à quantidade de soluto: Solução insaturada: possui menos soluto dissolvido que a máxima quantidade permitida para uma certa quantidade de solvente, numa certa temperatura. (A quantidade de soluto dissolvido está abaixo do Cₛ.) D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA A16 • Solubilidade4 Solução saturada: a quantidade de soluto é a máxima permitida para uma certa quantidade de solvente, numa certa temperatura. Solução supersaturada: a quantidade de soluto é maior que a máxima permitida. Esse sistema é muito instável. Qualquer perturbação e o excesso de soluto, precipita. (A quantidade de soluto dissolvido está exatamente no Cₛ, podendo apresentar precipitado ou não. Esse é o único tipo de solução que pode apresentar precipitado ou corpo de fundo). (A quantidade de soluto dissolvido está acima do Cₛ.) Graficamente: cada área do gráfico refere-se a um dos tipos de soluções possíveis, de acordo com a quantidade de soluto em relação ao Cₛ. Pontos abaixo da curva de solubilidade representam uma solução insaturada (ponto A, no exemplo). Pontos exatamente sobre a curva de solubilidade representam uma solução saturada, podendo ou não ter precipitado (ponto B, no exemplo). Pontos acima da curva de solubilidade representam uma solução supersaturada (ponto C, no exemplo). Notas D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA 5A16 • Solubilidade (Uneb-BA) A solubilidade do dicromato de potássio a 20°C é 12,5 g por 100 mL de água. Colocando- se em um tubo de ensaio 20 mL de água e 5 g de dicromato de potássio a 20°C, podemos afirmar que, após agitação e posterior repouso, nessa temperatura: a) coexistem solução saturada e fase sólida. b) não coexistem solução saturada e fase sólida. c) só existe solução saturada. d) a solução não é saturada. e) o dicromato de potássio não se dissolve. Questão 1 Questões da Aula (Fuvest-SP) Quatro tubos contêm 20 mL de água cada um. Coloca-se nesses tubos dicromato de potássio (K₂Cr₂O₇) nas seguintes quantidades: A solubilidade do sal, a 20°C, é igual a 12,5 g por 100 mL de água. Após agitação, em qual(is) tubo(s) coexistem, nessa temperatura, solução saturada e fase sólida? a) em nenhum. b) apenas em D. c) apenas em C e D. d) apenas em B, C e D. e) em todos. Questão 2 Questão 3 (PUC-RJ) Observe a figura abaixo, que representa a solubilidade, em g por 100 g de H₂O, de 3 sais inorgânicos em determinada faixa de temperatura. Assinale a afirmativa correta: a) A solubilidade dos 3 sais aumenta com a temperatura. b) O aumento de temperatura favorece a solubilização do Li₂SO₄. c) A solubilidade do KI é maior que as solubilidades dos demais sais, na faixa de temperatura dada. d) A solubilidade do NaCℓ varia com a temperatura. e) A solubilidade de 2 sais diminui com a temperatura. Questão 4 (UFRN) Os pontos (1), (2) e (3) do gráfico abaixo representam, respectivamente, soluções: a) saturada, não saturada e supersaturada. b) saturada, supersaturada e não saturada. c) não saturada, supersaturada e saturada. d) não saturada, saturada e supersaturada. D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . (PUC-MG) Analise o gráfico de solubilidade em água das substâncias denominadas A e B. A CONQUISTA DA QUÍMICA A16 • Solubilidade6 Considerando-se esses dados, é INCORRETO afirmar que: a) a substância B é mais solúvel que a substância A a 50 °C. b) 30 g de A dissolvem-se completamente em 100g de água a 20 °C. c) a solubilidade de A diminui com o aumento da temperatura. d) 15 g de B em 100 g de água formam uma solução saturada a 10 °C. Questão 5 Questão 6 Treinamento (UEL PR) A cristalização é um processo de separação de substâncias dissolvidas em um solvente e está baseada nas diferenças de solubilidade de cada uma delas. Esse processo consiste em evaporar o solvente, em condições controladas de pressão, temperatura e concentração,para obter a cristalização de cada soluto sob a forma mais pura possível. Os dados de solubilidade de um sólido em um líquido, quando representados graficamente, permitem uma boa visualização do processo de cristalização. Considerando os conhecimentos sobre o assunto e as informações contidas no gráfico de solubilidade acima, assinale a afirmativa correta. a) Se uma solução saturada de KNO₃ for preparada a 50ºC e em seguida aquecida a 80ºC, será obtida uma solução supersaturada desse sal. b) O sal mais solúvel em água, a 50ºC, é o NaCℓ. c) A menor quantidade de água necessária para dissolver completamente 50 gramas de NaNO₃ a 35ºC é 100 gramas. d) Se 250 gramas de KNO₃ forem adicionados 200 gramas de água a 58ºC, será obtida uma solução saturada com 100 gramas de KNO₃ precipitado. e) A curva de solubilidade representa a fronteira entre as regiões insaturada e supersaturada, e qualquer ponto dessa curva indica que a solução está saturada. Questão 7 (UERJ) Considere, abaixo os sistemas e os dados envolvendo uma substância sólida X e a água líquida. Dados: Solubilidade de X em água: a 20ºC = 85g de X/ 100g de H₂O a 80ºC = 30g de X/ 100g de H₂O D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA 7A16 • Solubilidade Após agitação enérgica, observa-se que os sistemas heterogêneos são os de números: a) I e II b) II e III c) III e IV d) IV e V e) V e I Questão 8 (FGV) O gráfico mostra a curva de solubilidade do sal dicromato de potássio em água. Uma solução aquosa de dicromato de potássio, quando resfriada a 40°C, formou 240 g de sal cristalizado. Se essa mesma solução fosse resfriada a 10°C, teria formado 340 g de sal cristalizado. Considerando-se que a cristalização é completa nas temperaturas examinadas, pode-se afirmar que a massa dessa solução de dicromato de potássio é igual a: a) 1 000 g b) 950g c) 890 g d) 800g e) 315 g (Fuvest) O gráfico acima mostra a solubilidade (S) de K₂Cr₂O₇ sólido em água, em função da temperatura (t). Uma mistura constituída de 30 g de K₂Cr₂O₇ e 50 g de água, a uma temperatura inicial de 90°C, foi deixada esfriar lentamente e com agitação. A que temperatura aproximada deve começar a cristalizar o K₂Cr₂O₇? a) 25°C b) 45°C c) 60°C d) 70°C e) 80°C Questão 9 (Cesgranrio) A curva de solubilidade de um sal hipotético é: Questão 10 A quantidade de água necessária para dissolver 30g do sal a 35°C será, em gramas: a) 45 b) 50 c) 75 d) 90 e) 100 D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA A16 • Solubilidade8 (Fuvest) O exame desse gráfico nos leva a afirmar que a dissolução em água de carbonato de lítio e a de acetato de prata devem ocorrer: a) com liberação de calor e com absorção de calor, respectivamente. b) com absorção de calor e com liberação de calor, respectivamente. c) em ambos os casos, com liberação de calor. d. em ambos os casos, com absorção de calor. e) em ambos os casos, sem efeito térmico. Questão 11 Questão 12 (Unifesp) A lactose, principal açúcar do leite da maioria dos mamíferos, pode ser obtida a partir do leite de vaca, por uma sequência de processos. A fase final envolve a purificação por recristalização em água. Suponha que, para esta purificação, 100kg de lactose foram tratados com 100 L de água, a 80°C, agitados e filtrados a esta temperatura. O filtrado foi resfriado a 10°C. Solubilidade da lactose, em kg/100L de H₂O: a 80°C -------- 95 a 10°C -------- 15 A massa máxima de lactose, em kg, que deve cristalizar com este procedimento é, aproxi- madamente: a) 5 b) 15 c) 80 d) 85 e) 95 (UFRGS) Quais as soluções aquosas, contendo uma única substância dissolvida, que podem apresentar corpo de fundo dessa substância? a) saturadas e supersaturadas b) somente as saturadas c) insaturadas diluídas d) somente as supersaturadas e) insaturadas concentradas Questão 13 (UNIRIO) As curvas de solubilidade de dois sais A e B, em água, são dadas abaixo. Questão 14 Dissolvendo 100g de cada sal em 100g de água a 60ºC, determine a massa total do precipitado existente: a) 60 g b) 70 g c) 80 g d) 120 g e) 140 g (PUC) A uma solução de cloreto de sódio foi adicionado um cristal desse sal e verificou-se que o mesmo não se dissolveu, provocando, ainda, a formação de um precipitado. Pode-se inferir que a solução original era: a) estável b) diluída c) saturada d) concentrada e) supersaturada Questão 15 D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . A CONQUISTA DA QUÍMICA 9A16 • Solubilidade Questão 16 (Fuvest) A curva de solubilidade do KNO₃ em função da temperatura é dada a seguir. Se a 20°C misturarmos 50 g de KNO₃ com 100 g de água, quando for atingido o equilíbrio, teremos: a) um sistema homogêneo. b) um sistema heterogêneo. c) apenas uma solução insaturada. d) apenas uma solução saturada. e) uma solução supersaturada. Questão 17 (UFGD-MS) 160 gramas de uma solução aquosa saturada de sacarose a 30ºC são resfriados a 0ºC. Quanto do açúcar se cristaliza? a) 20g b) 40g c) 50g d) 64g e) 90g Questão 18 (FGV) O gráfico mostra a curva de solubilidade do sal dicromato de potássio em água. A solução indicada pelo ponto A e o tipo de dissolução do dicromato de potássio são denominados, respectivamente: a) insaturada e endotérmico. b) insaturada e exotérmico. c) saturada e endotérmico. d) supersaturada e endotérmico. e) supersaturada e exotérmico. Questão 19 (Uespi) Certa substância x pode ser dissolvida em até 53 g a cada 100 mL de água (H₂O). 1. 26,5 g de x em 50 mL de H₂O 2. 28 g de x em 100 mL de H₂0 3. 57,3 g de x em 150 mL de H₂O 4. 55 g de x em 100 mL de H₂0 As soluções formadas por essa substância, descritas a seguir, podem ser classificadas, respectivamente, como: a) insaturada, insaturada, saturada com precipitado e saturada. b) saturada, saturada, saturada com precipitado e insaturada. c) saturada com precipitado, insaturada, saturada e saturada. d) saturada com precipitado, insaturada, insaturada e saturada. e) saturada, insaturada, insaturada e saturada com precipitado. D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . 9,:63<��,: �ìñ�Ā�O¯¤Ë~�¤��r���� AULA A16 Questão 6 - Alternativa E Questão 8 - Alternativa C Questão 7 - Alternativa D WVl 70330, saturada corn corpo de fundo, Heterogeneo V ) gde X para g Hz 0 3o0 500 a ) erado . Com 8000 consegue dissol H ver uma quantidade maior . gde X para 100 g H2060 b ) errado . Éo NaNOs 60530 saturada corn corpo de c ) errado . fundo, Heterogeneo Do grafico em 3500 consegul-se dissolver 100 g de NaNOz em 100g C , -400 C -3 30g a cada 100 g H 2O de água , logo para dissolver Cs-100C -3 10g a cada loOgHO 30g são necessarios 50g de H 2O IDEIA CENTRAL a ) berado . Supondo uma solução saturada em Do gráfico, temos: GOC ao resfriar para 10c com 100 g KNO 3 a cada 1 oog H 2O 100g de água formaria 20g de logo com 2009 de H20 conregui- precipitado. Pois havia 30 g no ini- mos dissolver 2009 de KNOze cio e 10 ao final (30-20=10g) sobra 50g de precipetado. continha e ) Comreto . É justamente a defini eninciado : 340g-) 240g (1o0g amais) ção do gráfico . 20g precipitado 100 g HzO I ) 7 OL85, insaturada I ) i5gde X para 209 H 2O 100g precipitado - xg H 2O H x =so0g de H 2O A 5gde X para 100 g H 2O Parte Final 75485, insaturada. considerando 4000 com precipita " l gde X para gH20 20 do de 240 g e soog de agua, A V gde X para30 l 00g HzO a parte dissolvida é:5x30=150g saturada30-30 C Homogenea total: 240+500+ 150 = 890 g D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . 9,:63<��,: ���ìñ�Ā�O¯¤Ë~�¤��r�� Questão 11 - Alternativa A Questão 12 - Alternativa C Questão 13 - Alternativa B Questão 14 - Alternativa A Questão 15 - Alternativa E Questão 16 - Alternativa B Questão 17 - Alternativa A Questão 10 - Alternativa B Questão 9 - Alternativa D Somente saturadas podem apresentar 30 g de K 2 C1207 em 50g H 2O corpode fundo ao adicionar mais I V soluto do que o que cabe . G 0g de 12 C1207 em 1009 H 20 Procuramos no gráfico uma tem- sal A: 80 g 3 precipit a 20g peratura que consiga dissolver sal B: 60g-3 precipita 40 g exatamente 60 g de K2C1,07 dai Precipitado total=20+ 40=00 g apartirdela começa precipitar. No grafico essa tempenatura é ZoC A solução original era supersatu rada , pois o sal não dissolver 60 g de sal a 100 g H 2O (35c) ( poderia ser saturada ) mas como a perturbação do cristal geron logo, 309 precisa de Sog H 2O precipitado a solução era super saturada Carbonato de hitio: Liberação de calor , dissolução Do gráfico remos que em 1oog exotermica( diminu a temperatural. de H2O a 2000 conseguimos dissol ver cerca de 379 de KNOs logo Acetato de Prata : haverá corpo de fundo formando Absorção de calor , dissolução um sistema heterogenco. endotermica Caumenta a temperatevra. massa total massa desal 300 a 800 C, temos 95 kg/o0L 320 g 220 g- a 10 C, temos 15kg 1100L 160 g - s0 logo a cristalização é de I = 110 g 95-15=80 kg D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . 9,:63<��,: �ìñ�Ā�O¯¤Ë~�¤��r���� Questão 18 - Alternativa A Questão 19 - Alternativa E 4) 55353, saturada com ENTENdA : precipitado Dos 160 g de solução , temos 110 g sal e 5 og H20. AGORA EM OC 180g desal -100g H 2O 5 og H20 Y = 90 g de sal logo, o precipitado é: 410-90 = 20g Quantidade menor de sal do que o suportado s insaturada solubilidade aumenta com o aumento da temperatura ( endotérmica 2) 26,3 g de x em soml de H2O 33gde x em coomL delt o 53=33= D Saturada Isem precipitado) 2) 28453 =D insaturada 3) 57,3 g = 150 100-y y= 3812 =D insaturada D i s p o n i b i l i z a d o p o r M i n e r v a . B y M i n e r v a . a67bcc10e1964ec7409ef38482d769a12281c570b40f112cce49e7ae41b282ed.pdf Apostilas de Química - Frente A Apostilas de Química - Frente A a67bcc10e1964ec7409ef38482d769a12281c570b40f112cce49e7ae41b282ed.pdf Apostilas de Química - Frente A a67bcc10e1964ec7409ef38482d769a12281c570b40f112cce49e7ae41b282ed.pdf 9e6dec51d669635f82950c3bb80f628e99f2aea0ef34bc9f3d09d2156bb8f156.pdf