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LCE-108 Química Inorgânica e Analítica Concentração analítica de soluções Wanessa Melchert Mattos

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LCE-108 – Química Inorgânica e Analítica

Concentração analítica

de soluções

Wanessa Melchert Mattos

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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)

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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)

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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)

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Concentração de soluções: Molaridade

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

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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

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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

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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

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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) =

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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 )=

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Atividade iônica

Wanessa Melchert Mattos

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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

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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?

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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.

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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

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

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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

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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

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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.