Diluição de Soluções

Diluir é acresentar solvente. A nova concetração pode ser calculada a partir da expressão:

Exemplo
1 - Calcule a nova concentração de uma solução que possui 300ml e concentração 2 M, quando se adiciona a ela 500 me água.

Titulo

* Titulo em Massa (Tm)
Relaciona a massa de soluto com a massa da solução.
M¹ = Massa de Soluto
M² = Massa de Solvente
M³ = Massa da Solução (M = M¹+M²)

Interpretação!

Tm= 5% NaCl

- 100g Solução ----- 5g NaCl

* Titulo em Volume (Tv)
Relaciona o volume de soluto com o volume da solução.
V¹ = Volume de soluto
V² = Volume de solvente
V³ = Volume da solução (V = V¹+V²)

Interpretação!

Tv= 20% Álcool
- 100ml Solução ----- 20ml de álcool

Concetrações

Para calcular a concentração de uma solução é possível pensar de varias formas. No entanto, é importante percebemos que concentração relaciona a quantidade de soluto com a quantidade de solvente. Assim:
Concentração Comum (C)
 Relaciona a massas de soluto contida num determinado volume de solvente.

Unidade de Medida

* g/l (Mais Comum)  *g/ml  * Kg/ml

Interpretação

C= 5g/l Há 5g de soluto em 1 Litro de solvente

Concentração Molar (M)
 Relaciona a quantidade de mols contida num determinado volume de solvente

Unidade de Medida

* Mol/l = M (Mais Comum)  * Mol/ml  * Mol/M³

Interpretação

M= 0,3M Há 0,3 Mol de soluto em 1 Litro de solvente

Dispersões

Dispersões são sistemas em que uma substãncia é dissolvida em outra. Assim, numa dispersão sempre haverá:
 *Soluto ou Disperso = Substância que está em menor quantidade, ao qual sofre solubilização.
 *Solvente ou Dispersante = Substância que está em maior quantidade, a qual solubilizao soluto.

Classificação das Dispersões
 As dispersões são classificadas de acordo com o tamanho das particulas do soluto. Assim:

Soluções - Não são retidos pela ação de ultrafiltros
               - Não são observados nem em microscópio eletrônico
               - Não sedimentam nem pela ação de ultracentrífugas

Colóides - São retidos pela ação de ultrafiltros
               - São observados em microscópio eletrônico
               - Sedimentam pela ação de ultracentrífugas

Suspensões - São retidos pela ação de filtros comuns
                   - São observadas em microscópio óptico
                   - Sedimentam pela ação da gravidade

Soluções
* Soluções sempre são sistemas homogênios
* O solvente utilizado será a água, embora existam soluções em que o solvente não é a água.
*Tipos de solução
- Sólidas: Bronze, Ouro 18K
- Líquidas: Água do Mar
- Gasosas: Ar Atmosférico

* Classidicação de Soluções

 As soluções são classificadas de acordo com a quantidade de soluto existente na solução:
- Solução Insatura: Há uma quantidade de soluto na solução inferior à quantidade máxima possivel.
-Solução Saturada: Há uma quantidade de soluto na solução igual à quantidade máxima possivel.
-Solução Supersaturada: Há uma quantidade de soluto na solução superior à quantidade maxima possível.


Solubilidade e Curvas de Solubilidade
Cada substãncia apresenta uma certa quantidade de massa que pode ser solubilizada num determinado volume de solvente, a uma dada temperatura. A essa quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida da-se o nome de coeficiente de solubilidade.

Exemplo

Coef. Solubilidade ( NaCl ) = 36 g/100g H2O ( 25°C )

Em 100g H2O a 25°C é possivel solubilizar 36g de NaCl

Assim:
 Em 100g de H2O (25°C)
- 30g NaCl = Solução Insaturada
- 36g NaCl = Solução Saturada
- 40g Nacl = Solução com corpo de fundo (Precipitado)

Atenção!

  Para se produzir uma solução supersaturada deve-se aumentar a temperatura do solvente (aumentando a solubilidade) coloca-se a massa de soluto e deixa a solução esfriar lentamente. Quando a temperatura abaixa o solvente suporta uma quantidade de soluto superior aquela especifica pelo coeficiente de solubilidade (solução supersaturada) no entanto essa solução é instavel e qualquer vibração faz com que o soluto em excesso precipite, tornando a solução saturada com corpo de fundo.

Densidade Relativa de Dois Gases

Conceitos Importantes!

Efusão: Passagem de gás por um pequeno orifício
Difusão: Espalhamento de gás pelo ambiente

Atenção!

Os gases com menor massa molar apresentam velocidade de difusão maior que os gases com grande massa molar

Densidade de Gases

Sabe-se que:

Mistura de Gases

* Pressão Parcial de um Gás (Lei de Dalton)
È a pressão que um gás, inserido numa mistura, exercida caso se encontrasse sozinho no recipiente!

PA= Pressão Parcial do Gás A
XA= Fração Molar do Gás A
PT= Pressão Total do Sistema

Fração Molar

Pressão Total

• Exemplo

1 - Num recipiente encontram-se três gases misturados. Há  8 mols de gás A, 10 mols de gás B e 2 mols de gâs C. Sabendo que a pressão total do sistema é 4 atm, calcule as pressão parciais.

 Volume Parcial de um Gás (Lei de Amagat)
 É o volume que um gás, inserido numa mistura, ocuparia caso estivesse sozinho no recipiente

Va= Volume parcial do gás A
Xa= Fração molar do gás A
Vt= Volume total do sistema

EQUAÇÃO DE CLAPEYRON

A equação de Benoit Paul Émile Clapeyron, permite determinar as condições instantâneas da transformação gasosa.Assim como, determinar a quantidade de matéria (MOL) existente no sistema.

EQUAÇÃO

p.V = n.R.T

P = Pressão em ATM ou MMHG (1 atm = 760 mmhg)

V= Volume, obrigatoriamente em litros

n= Número de mols, razão entre a massa comum e a massa molar do mesmo : n=m/M

R= Constante geral dos gases, Pressão em atm = 0,082atm.L.mol-¹. K-¹

Pressão em MMHG = 62,3 MMHg.L.mol-¹.K-¹ 

T = Temperatura,obrigatoriamente em kelvin , Tk=TºC + 273
______________________________________________________________

VOLUME MOLAR

É o volume ocupado por 1 MOL de qualquer gás a uma dada temperatura e pressão.
 Atenção!!
CNTP=Condições Normais de Temperatura e Pressão

T=0ºC=273k                                      P=1 atm= 760 MMHg




Todo gás que se encontre nas CNTP(T=0ºC e P=1atm) ocupa um volume fixo de 22.4L


1 MOL CNTP -------- 22,4L

Lei Geral dos Gases Ideais

É possível reunir as leis de Gay-Lussac (transformação isobárica), de Charles (transformação isovolumétrica) e de Boyle-Mariotte (transformação isotérmica), em uma só, onde se aplica a qualquer transformação sofrida por um gás ideal. Trata-se da equação geral dos gases, que é expressa pela seguinte relação:

Onde i representa o estado inicial e f o estado final do gás.
Observe que, caso uma das três variáveis permaneça constante, a equação geral dos gases se transforma nas leis de Gay-Lussac (transformação isobárica), de Charles (transformação isovolumétrica) e de Boyle-Mariotte (transformação isotérmica):

Lei de Charles (transformação isobárica), sob pressão constante:

Lei de Gay-Lussac (transformação isovolumétrica), sob volume constante:

Lei de Boyle-Mariotte (transformação isotérmica):

VASOS COMUNICANTES
Diversos vasos que apresentam diferentes variáveis de estado e encontram-se conectados.

  

            Pf.Vf sobre Tf = PA.VA sobre TA + PB.VB sobre TB .........

P=Pressão

V=Volume

T=Temperatura   

Transformações Gasosas

As transformações gasosas podem ser de três tipos: isotérmica, isobárica e isocórica (ou isovolumétrica).

Isotérmica

    À temperatura constante, uma massa fixa de um gás tem o seu volume inversamente proporcional à pressão exercida. Portanto aumentando-se a pressão sobre esse gás haverá diminuição do volume que ele ocupa, assim o produto entre a pressão e o volume de um gás é constante

P.V=K     
Essa relação é também conhecida como Lei de Boyle.
Veja a figura!!


    

Isobárica

    Numa quantidade fixa de um gás à pressão constante, o volume ocupado por essa massa de gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta, a qual se for aumentada acarreta também um aumento no volume ocupado. Assim, a relação entre o volume e a temperatura do gás é constante

    Essa relação é conhecida como a Lei de Charles.
Veja a figura!!

Isovolumétrica

Uma determinada massa de um gás a volume constante tem sua pressão aumentada com o aumento da temperatura, o que nos faz concluir que a pressão exercida pelo gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta. 
Portanto o quociente entre a pressão e a temperatura de um gás é constante


    Essa relação é conhecida como a Lei de Gay-Lussac. Veja a figura!!
 

Teoria Cinética dos Gases

            A teoria Cinética dos gases foi sintetizada com o intuito de explicar as propriedades e o comportamento interno dos gases.

            A compreensão dessa teoria é fundamental para o entendimento da pressão que os gases exercem em outros corpos e em muito mais estudos sobre os gases.

A teoria Cinética dos gases diz que:

- Todo gás é composto de inúmeras moléculas que se movimentam de forma desordenada e com uma lata velocidade. Essa movimentação é chamada agitação térmica. O grau dessa agitação serve para identificar a temperatura dos gases.

- As moléculas dos gases têm um tamanho desprezível em relação às distâncias entre elas, o que faz com que o volume ocupado pelas moléculas de um gás seja praticamente desprezível.

- O gás ocupa todo o espaço do lugar onde está contido, devido às moléculas dele se movimentarem em todas as direções.

- O fato do movimento das moléculas dos gases serem perpétuo, é que, o choque delas contra si mesmas e contra as paredes do recipiente onde o gás está contido, é perfeitamente elástico, o que faz com que as moléculas não percam energia cinética nem quantidade de movimento.

- As moléculas de um gás só interagem entre si quando elas colidem fora as colisões elas apresentam movimento retilíneo uniforme (MRU).

Vale lembrar que a capacidade que os gases têm de se expandir facilmente e a da grande dilatação térmica, vêm do fato de suas moléculas terem tamanho praticamente desprezível.

GASES

DEFINIÇÃO

Gases são substâncias fluídas que estão presentes em grande quantidade na natureza.O ar atmosférico é composto por vários gases,tais como: nitrogênio (78%), oxigênio (21%) e outros gases (1%).

Os gases possuem a propriedade de expansão (aumento de volume) e contração (diminuição de volume).Estas mudanças ocorrem devido mudanças na temperatura,pressão,entre outros.

Atualmente são muito importantes para os seres humanos,pois são usados em diversas funções,tais como:uso doméstico,hospitais,meios de transporte,medicina,indústria.Por outro lado,existem os gases poluentes derivados dos combustíveis fósseis e de certa forma acabam contribuindo para o processo de aquecimento global.

Características: Moléculas com grande mobilidade,sistema sem forma,grande compressibilidade.

Diferença entre Gás e Vapor
Vapor:sofre liquefação peli simples abaixamento da temperatura do sistema ou pelo simples aumento da pressão do sistema.
Gás: NÃO sofre liquefação pelo simples abaixamento da temperatura.