Aula 3
Semana 20/08 a 03/09
Tema 2 – Tipos de concentração e diluição de solução
CONCENTRAÇÕES DAS SOLUÇÕES
O que são concentrações de soluções químicas?
Concentrações de soluções químicas é a relação entre quantidade de soluto e quantidade de solvente ou de solução. A ideia é bem intuitiva…Um local onde tem muita gente concentrada indica que tem muita gente em um determinado espaço. Perceba que há uma relação de quantidade entre pessoas e espaço.
O mesmo acontece com soluções!
No caso de soluções essas quantidades podem ser expressas em mol, massa ou volume. E aí podem ser feitas as diversas combinações entre mol, massa e volume para obter uma relação de concentração
DEFINIÇÕES
Uma solução é uma mistura homogênea (tipo de mistura onde não é possível distinguir de forma individual cada um dos seus componentes) de um soluto (substância sendo dissolvida) em um solvente (substância que efetua a dissolução). As soluções são encontradas em quaisquer dos três estados físicos: gasoso, líquido ou sólido. O ar, solução gasosa mais comum, é uma mistura de nitrogênio, oxigênio e quantidades menores de outros gases. Muitas ligas metálicas são soluções sólidas como o “níquel” das moedas (25% Ni, 75% Cu). As soluções mais familiares estão no estado líquido, especialmente aquelas nas quais a água é o solvente.
Quanto a proporção soluto/solvente, as soluções podem ser diluídas, concentradas, insaturadas, saturadas ou supersaturadas. Podemos descrever uma solução contendo uma pequena quantidade de soluto como diluída e outra, contendo mais soluto na mesma quantidade de solvente como concentrada.
A solução saturada onde a quantidade de soluto é igual ao coeficiente de solubilidade(quantidade limite de soluto que pode ser adicionado a um determinado volume de solvente),as soluções insaturadas são as que possuem quantidade de soluto menor que o seu coeficiente de solubilidade e as super – saturadas apresentam a quantidade de soluto maior que o seu coeficiente de solubilidade, sendo estas muito instáveis e de difícil preparo.
Quanto à condutividade elétrica, as soluções podem ser eletrolíticas ou iônicas. As partículas dissolvidas são íons, bons condutores de eletricidade. É o caso das soluções aquosas de ácidos, bases e sais. E não–eletrolíticas ou moleculares onde as partículas dissolvidas são moléculas não conduzindo eletricidade. É o caso da sacarose em água.
CONCENTRAÇÃO DE SOLUÇÕES
Concentração é o termo que utilizamos para fazer a relação entre a quantidade de soluto e a quantidade de solvente em uma solução. As quantidades podem ser dadas em massa, volume, mol, etc. A concentração de uma solução deve ser expressa em unidades quantitativas. São usadas as chamadas unidades de concentração que são medidas quantitativas da afinidade de soluto que se dissolve. A quantidade relativa de uma substância é conhecida como concentração e é expressa em diferentes unidades.
TIPOS DE CONCENTRAÇÃO
1.Concentração Comum (C)
Também chamada concentração em g/L (grama por litro), relaciona a massa do soluto em gramas com o volume da solução em litros.
Onde:
C = concentração comum (g/L)
m1= massa do soluto(g)
V = volume da solução (L)
Exemplo:
Qual a concentração comum em g/L de uma solução de 3L com 60g de NaCl?
OBS: Concentração comum é diferente de densidade, apesar da fórmula ser parecida. Veja a diferença:
A densidade é sempre da solução, m2 então:
Na concentração comum, calcula-se apenas a m soluto, ou seja, m1
Cada grandeza tem um índice. Utilizamos índice:
1 = para quantidades relativas ao soluto
2 = para quantidades relativas ao solvente
nenhum índice = para quantidades relativas à solução
m=m1+m2
2. Densidade
Densidade é a massa por unidade de volume de uma substância. O cálculo da densidade é feito pela divisão da massa do objeto por seu volume.
(UFU-MG) Em condições ambientes, a densidade do mercúrio é de aproximadamente 13 g/cm3. A massa desse metal, da qual um garimpeiro de Poconé (MT) necessita para encher completamente um frasco de meio litro de capacidade, é de?”
Resolução:
Dados:
dmercúrio = 13 g/cm3
V = 0,5 L = 500 mL = 500 cm3
m = ?
Da fórmula da densidade, temos:
d = m/V
m = d . V
m = (13 g/cm3) . (500 cm3)
m = 6500 g
http://manualdaquimica.uol.com.br/quimica-geral/densidade.htm
- Título ou porcentagem em massa
É a relação (razão) entre a massa do soluto e a massa da solução. Ele não tem unidades e pode ser expresso também em porcentagem. Nesse caso é só multiplicar o resultado por 100%. Além disso, existe a porcentagem em volume da solução
Dado pela equação:
Título ou Porcentagem em massa de uma solução
- Concentração PPM
Partes por milhão ou abreviadamente ppm é a medida de concentração que se utiliza quando as soluções são muito diluídas. Concentrações ainda menores podem ser expressas em partes por bilhão (ppb), partes por trilhão, etc, no que se chama partes por notação, da qual a ppm é a mais usual http://manualdaquimica.uol.com.br/fisico-quimica/partes-por-milhao-ppm.htm
- Molaridade (M) Concentração em mol/L
A molaridade de uma solução é a concentração em número de mols de soluto e o volumede 1L de solução.
Onde:
M = molaridade (mol/L)
n1= número de mols do soluto (mol)
V = volume da solução (L)
Concentração é o termo que utilizamos para fazer a relação entre a quantidade de soluto e a quantidade de solvente em uma solução.
As quantidades podem ser dadas em massa, volume, mol, etc.
Observe:
m1= 2g
n2 = 0,5mol
V = 14L
Exemplos:
massa de 2g do soluto NaCl: m1= 2g
número de mols de 0,5mol do solvente água: n2 = 0,5mol
volume da solução de 14L: V = 14L
http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/concentracao-mol-l.htm
- DBO
Significa Demanda Bioquímica de Oxigênio, ou seja, é a quantidade de oxigênio necessária para estabilizar a matéria orgânica.
A DBO é o parâmetro tradicionalmente mais usado para a caracterização de águas residuárias brutas e tratadas, como também para a caracterização da qualidade dos corpos d’água. A quantidade de matéria orgânica presente, indicada pela DBO, é importante para se conhecer o potencial poluidor de um efluente, para o dimensionamento do sistema de tratamento mais adequado e medir a eficiência desse sistema. Quanto maior o grau de poluição orgânica, maior a DBO do curso d’água.
DBOe = [Lo.(Qe + Qr) – DBOr x Qr] / Qr
Onde: DBOe = concentração máxima de DBO no efluente a ser lançado (mg L-1);
Lo. = DBO da mistura água do rio + efluente, no ponto de lançamento (mg L-1);
Sendo: Lo. = (DBOr x Qr + DBOe x Qe)/(Qr + Qe)
Qe = vazão do efluente no ponto de lançamento (L s-1);
Qr = vazão do rio no ponto de lançamento (L s-1);
DBOr = concentração de DBO na água do rio, a montante do’lançamento (mg L-1).
P.S.: mg/L = ppm
O que é Demanda Bioquímica de Oxigênio?
A função principal do nosso sistema de tratamento é receber o efluente e submete-lo a um processo biológico, tendo como objetivo minimizar a sua quantidade de D.B.O existente. Mas o que é D.B.O?
D.B.O. significa Demanda Bioquímica de Oxigênio, ou seja, é a quantidade de oxigênio necessária para estabilizar a matéria orgânica. Quanto menor o nível de DBO, menos poluente é o efluente.
