LCE-108 – Química Inorgânica e Analítica

Concentração analítica

de soluções

Wanessa Melchert Mattos

Concentração de soluções: Molaridade

Definida como a quantia de soluto por litro de solução Concentração (Cmolaridade) = quantia de soluto (mol) volume de solução (L) 1 mol de NaCl são dissolvidos em uma quantidade sufi- ciente de água para fornecer um volume total de solu- ção de 1,00 L, a concentração será 1 M (mol/L)

Concentração de soluções: Molaridade

O permanganato de potássio (KMnO4) é um sólido roxo que se dissolve em água, suponha que 0,435 g tenha sido dissolvido em água suficiente para dar 250 mL de solução. Qual será concentração molar do composto? (K: 39,09; Mn: 54,94 e O: 15,99)

Concentração de soluções: Molaridade

Se 25,3 g de carbonato de sódio (Na2CO3) forem dissolvidos em água suficiente para preparar 500 mL de solução, qual será a concentração molar? (Na: 22,99; C: 12,01 e O: 15,99)

Concentração de soluções: Molaridade

Qual a quantidade necessária em massa de carbonato de sódio para preparar 2 litros de uma solução 1,50 M?

Diluindo um solução mais concentrada

Suponha que você precise de 500 mL de uma solução 0,0010 M de dicromato de potássio (K2Cr2O7), porém no laboratório está disponível uma solução 0,100 M. O que fazer?

0,0010 mol ------------------- 1 L s ------------------ 0,5 L

s = 0,0005 mol

0,100 mol ------------------- 1 L 0,0005 mol ------------------ p

p = 0,0050 L ou 5 mL

Método de Análise Dimensional ou Método dos Fatores de Conversão

É uma abordagem geral para a resolução de problemas que utiliza as dimensões ou unidades de cada valor para orientá-lo nos cálculos.

número na unidade original x (nova unidade / unidade original) =

número novo na unidade nova

Quantidade a ser expressa em novas

unidades Fator de conversão

Quantidade agora expressa nas novas

unidades

Método de Análise Dimensional ou Método dos Fatores de Conversão

Um engenheiro quer saber quantos centímetros correspondem 7,25 polegadas?

7,25 polegadas x (2,54 cm / 1 polegada) = 18,4 cm

Método de Análise Dimensional ou Método dos Fatores de Conversão

556,3 cm

Engenheiro quer converter um comprimento de 18,25 pés ao correspondente valor em centímetros.

18,25 pés x (12 polegadas / 1 pé) x (2,54 cm / 1 polegada) =

Método de Análise Dimensional ou Método dos Fatores de Conversão

5,563 m

Adicionalmente, o engenheiro quer expressar o comprimento em metro.

18,25 pés x (12 polegadas / 1 pé) x (2,54 cm / 1 polegada) x (1 m / 100 cm )=

LCE-108 – Química Inorgânica e Analítica

Atividade iônica

Wanessa Melchert Mattos

O que ocorre se adicionarmos um sal inerte a um sal pouco solúvel? Exemplo: Adicionar 0,050 mol L-1 KNO3 a uma solução saturada de Hg2(IO3)2. O que ocorre?

Aumenta a solubilidade do sal devido ao aumento da força iônica

Atividade iônica

Força iônica, , é uma medida da concentração total de íons em solução

= ½ cizi2

Ci = Concentração das espécies em solução zi = Carga das espécies em solução

Calcule a força iônica de (a) NaNO3 0,10 M, (b) Na2SO4 0,010 M e (c) KBr 0,020 M + Na2SO4 0,010 M?

Fe3+ + SCN- Fe(SCN)2+ K = [ Fe(SCN)2+] [Fe3+] [SCN-]

Para se considerar o efeito da força iônica, as concentrações são substituídas pelas atividades:

AC = [C] C

Atividade de C Concentração de C

Coeficiente de Atividade de C

Coeficiente de Atividade: mede o desvio do comportamento ideal. Se o coeficiente for 1, então o comportamento é ideal.

Modo de relacionar os coeficientes de atividades com a força iônica é através da Equação de Debye-Hückel:

= Coeficiente de atividade Z= Carga do íon = Força iônica = Raio de hidratação

Raio de hidratação: é o raio efetivo do íon mais a espessura da camada de moléculas de água firmemente ligadas a ele.

Exemplo: Dada uma solução 0,025 mol L-1 em Na2SO4, 0,012 mol L-1 em KCl e 0,02 mol L-1 em Ca(NO3)2, calcular a atividade do íon Ca2+

1º Passo: Calcular as concentrações dos íons em solução 2º Passo: Calcular a força iônica 3º Passo: Calcular o coeficiente de atividade 4º Passo: Calcular a atividade iônica

Exercícios: Calcular a atividade do íon Mg2+ em uma solução aquosa que é 0,01 mol L-1 MgCl2, 0,001 mol L-1 Na2SO4 e 0,001 mol L-1 HCl a 25 C

Exercícios: Calcular as atividades dos íons Na+, Ca2+ e Al3+ em uma solução aquosa 0,01 mol L-1 Na3PO4, 0,005 mol L-1 CaSO4 e 0,001 mol L-1 AlCl3, a 25 C.