Concentração de Soluções e Diluição

Concentração de Soluções e Diluição

Título: Concentração de Soluções e Diluição

Viviane Antunes Coelho RA: 514684 Eng.Química

Ulisses Murra da Siva RA: 514337 Eng.Produção

Wellington Camargo Sbardelotto RA: 513675 Eng.Mecânica

Tailon Silva Paterra RA: 514599 Eng.Mecânica

2º Termo

Prof. André Guedes

Novembro

2010

Introdução

Uma solução é uma mistura homogênea de um soluto em um solvente. As propriedades de uma solução dependem das quantidades relativas de soluto e de solventes presentes. As unidades de concentração mais importantes são: quantidade de matéria (mol L-1), fração molar, percentagem molar e percentagem em massa. As soluções podem ser classificadas quanto à condução de corrente elétrica. Soluções que conduzem corrente são chamadas de soluções de eletrólitos. Os eletrólitos podem ser subdivididos em fortes e fracos. São fortes quando dão soluções que são boas condutoras de eletricidade e fracos quando dão soluções que conduzem fracamente a eletricidade. A principal característica de uma solução consiste no fato de ela ser homogênea, isto é, uma mistura com propriedades, física e química, igual em todas as suas partes. Em inúmeros casos, o soluto pode ser separado do solvente por métodos puramente físicos (p. ex. destilação). Nas soluções o disperso denomina-se soluto e o dispersante, solvente. Nas soluções de sólidos em líquidos ou gás em líquido, o solvente é o líquido. Já em uma solução de dois líquidos ou de dois sólidos o solvente é o que existe em maior proporção. No caso de uma mistura de gases, não há distinção entre soluto e solvente, porque os gases se difundem. As soluções se formam quando as forças atrativas entre as partículas do soluto e do solvente possuem módulos comparáveis em magnitude com as que existem entre as partículas do soluto ou entre as partículas do solvente. Por exemplo, a substância iônica NaCl se dissolve rapidamente em água porque as interações atrativas entre os íons e as moléculas polares de H2O superam a energia de rede de NaCl(s). Quando o NaCl é adicionado à água, as moléculas de água se orientam na superfície dos cristais de NaCl. A extremidade positiva do dipolo da água é orientada no sentido dos íons Cl , e a extremidade negativa do dipolo da água é orientada no sentido dos íons Na. As atrações íon-dipolo entre os íons e as moléculas de água são suficientemente fortes para puxar os íons de suas posições no cristal. (Brown;2005)

A concentração de uma solução pode ser expressa tanto qualitativa quanto quantitativamente. Os termos diluída e concentrada são usados para descrever uma solução qualitativamente. Diz-se que uma solução com concentração relativamente pequena de soluto caracteriza-se por ser diluída; uma com uma concentração grande, por ser concentrada. Há várias formas de expressar a concentração, como por exemplo, pode ser expressa em:

Porcentagem em massa= massa do componente na solução/ massa total da solução x 100. Fração em quantidade de matéria= quantidade de matéria do componente/quantidade de matéria total de todos os componentes. Concentração em quantidade de matéria=quantidade de matéria do soluto/litros de solução. Molaridade= quantidade de matéria de soluto/quilogramas de solvente. Molaridade= quantidade de soluto/volume da solução. (Feltre;2005)

Objetivo

Desenvolver o conceito de preparação e diluição de solução efetuando os cálculos necessários, usando informações como massa molar, densidade e porcentagem.

Método

- Materiais:

  • Pêra;

  • Pipetas;

  • Pisseta;

  • Balões volumétricos de fundo chato com tampa;

  • Vidro de relógio;

  • Béquer de 250 ml;

  • Vareta de vidro;

  • Espátula;

  • Balança semi analítica;

- Reagentes:

  • Hidróxido de sódio( NaOH);

  • Ácido clorídrico (HCl);

  • Sulfato de Cobre (CuSO4);

  • Água destilada;

Procedimento Experimental:

- Solução 1: Pesou-se 2g de NaOH na balança semi analítica dentro de um vidro de relógio, esta foi transferida para um béquer e adicionado por volta de 25 mL de solvente sendo misturado continuamente com o bastão de vidro até estar totalmente solubilizado, após isto a solução foi transferida para um balão volumétrico na qual foi adicionado o restante de água até completar 250 mL de solução, depois a solução foi transferida para um recipiente de armazenagem e a mesma foi devidamente rotulada.

- Solução 2: Em capela, pipetou-se 4,2 ml de ácido clorídrico dentro de um béquer com aproximadamente 40 ml de água destilada. Agitou-se a solução até homogeneização total e fez sua transferência para um balão volumétrico, completando o volume até completar 250 ml de solução. Depois se transportou essa solução para o frasco coletor e foi devidamente rotulada.

- Solução 3: Pesou-se 7,48g de CuSO4 na balança semi analítica dentro de um vidro de relógio, esta foi transferida para um béquer e adicionado por volta de 50 mL de solvente sendo misturado continuamente com o bastão de vidro até estar totalmente solubilizado, após isto a solução foi transferida para um balão volumétrico na qual foi adicionado o restante de água até completar 250 mL de solução. Depois a solução foi transferida para um recipiente de armazenagem e a mesma foi devidamente rotulada.

- Diluição de uma solução: Usando a solução de NaOH preparada neste experimento ira ser feito uma diluição na qual a proporção se da para 1:10. Calculando o volume obtido ira se armazenar esta solução em um recipiente fornecido em laboratório.

Resultados e Discussão

- Solução 1: NaOH (Na=23; O=16; H=1) Usando a fórmula ;no qual m=concentração, M=massa em gramas, MM= Massa molar, V= volume em litros ; obtivemos M=2g de NaOH por 250 ml de água destilada.

- Solução 2:HCl (PM 36,5; Pureza 37% ; Densidade =1,18) utilizando das informações fornecidas no produto, obtivemos M= 4,18 ml de HCl para 250 ml de água destilada.

Cálculo:

1 M ----------------36,50 7,3g ----------------1000 ml

0,2 M ------------- X  X -------------------250 ml

X = 7,3 g/l X= 1,83 ml /250 ml

1,83ml ----------------- 37% 1L -------------- 1,18 ml / 250 ml

X ---------------------- 100% X --------------- 4,93ml / 250 ml

X = 4,93 ml/ 250 ml X= 4,18 ml de HCL / 250 ml

- Solução 3: CuSO4 (Cu=63,6; S=32 O=16) Usando a fórmula ; ; obtivemos M=7,48g de CuSO4 por 250 ml de água destilada.

- Diluição de uma solução: Usando a Fórmula C1.V1=C2.V2 (0,2.V1=0,02.250) obtemos a quantidade de NaOH para uma solução 1:10, na qual a quantidade obtida é V2=25ml de NaOH.

Conclusão

Após produzir todas as soluções e realizar os cálculos necessários, o objetivo da prática foi alcançado. Concluindo que a diluição de uma solução gera a diminuição da concentração de soluto, o que foi confirmado pelos cálculos.

Referências:

  • Brown; Química: A Ciência Central . Lemay, Bursten. São Paulo:

  • Feltre 2005; Livro: Fundamentos da Química.

  • Pearson; 2005. (9.ª ed.)

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