18.04.2013 Views

22 – ESTUDO DAS SOLUÇÕES – COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE

22 – ESTUDO DAS SOLUÇÕES – COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE

22 – ESTUDO DAS SOLUÇÕES – COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

www.quimica10.com.br<br />

<strong>22</strong> <strong>–</strong> <strong>ESTUDO</strong> <strong>DAS</strong> <strong>SOLUÇÕES</strong> <strong>–</strong> <strong>COEFICIENTE</strong> <strong>DE</strong> SOLUBILIDA<strong>DE</strong><br />

I - <strong>SOLUÇÕES</strong>.<br />

As soluções são cotidianamente observadas, pois se trata de misturas<br />

homogêneas tanto no estado líquido, como sólido ou gasoso. Podemos identificá-las em<br />

vários produtos ao nosso alcance, como: soro fisiológico, álcool <strong>–</strong>70, álcool hidratado,<br />

vinagre, água sanitária, etc.<br />

Entre as classificações das soluções, estudaremos nessa aula a relação soluto <strong>–</strong><br />

solvente <strong>–</strong> temperatura, a qual nos permite avaliar a missibilidade do soluto em função da<br />

quantidade de solvente e da temperatura. Para avaliarmos a solubilidade de um dado<br />

soluto temos que estabelecer condições padrão de verificação dessa análise, sendo<br />

assim adotaremos uma quantidade padrão de água de 100gramas como solvente.<br />

O limite (máximo) da solubilidade de um soluto é definido como <strong>COEFICIENTE</strong> <strong>DE</strong><br />

SOLUBILIDA<strong>DE</strong>, esse define a quantidade de soluto que satura 100gramas de água a<br />

uma dada temperatura.<br />

Observe o exemplo:<br />

Pode-se observar pela figura que a quantidade massa que se pode dissolver de KNO3 a<br />

20°C em 100gramas de água é 31,6gramas. Esta informação faz com que saibamos que


www.quimica10.com.br<br />

qualquer quantidade acima de 31,6gramas de KNO3 nessas condições, se tornará corpo<br />

de fundo na solução, ou seja, será insolúvel.<br />

CLASSIFICAÇÃO <strong>DAS</strong> <strong>SOLUÇÕES</strong> QUANTO A SATURAÇÃO:<br />

1 - Solução Saturada: é quando a quantidade de soluto dissolvida é exatamente<br />

igual ao coeficiente da solução em dada temperatura.<br />

2 - Solução instaurada: é quando a quantidade de soluto dissolvida é inferior ao<br />

coeficiente da solução em dada temperatura.<br />

O coeficiente de solubilidade do KNO3 em água a 20 °C é 31,6 g/100 g H2O, portanto, a<br />

adição de qualquer quantidade de KNO3 abaixo de 31,6g em 100g de água, a 20°C,<br />

produz solução insaturada.<br />

3 - Solução saturada com corpo de fundo: quando a quantidade de soluto dissolvida é<br />

superior ao coeficiente da solução em dada temperatura, isso faz que a solução<br />

apresente uma fase saturada e uma fase sólida com o excesso de soluto dissolvido.<br />

O coeficiente de solubilidade do KNO3 em água a 20°C é 31,6 g/100 g H2O, portanto, a<br />

adição de qualquer quantidade de KNO3 acima de 31,6g em 100g de água, a 20°C,<br />

produz solução saturada com corpo de fundo (precipitado <strong>–</strong> sólido insolúvel).


www.quimica10.com.br<br />

4 - Solução supersaturada: quando a quantidade de soluto dissolvida é superior ao<br />

coeficiente de solubilidade da solução em uma dada temperatura. O excesso de massa<br />

que constitui o corpo de fundo é solubilizado pela variação de temperatura que a solução<br />

é submetida, está solução é extremamente instável.<br />

A 40°C pode-se dissolver 61,4gramas de KNO3 em 100grmas de água. Se procedermos<br />

o resfriamento controlado dessa solução saturada até a temperatura de 20°C e não<br />

houver precipitação do sal, teremos um solução supersaturada de KNO3. Essa solução<br />

contará com 29,8gramas a mais que o coeficiente de solubilidade permitido para esse sal<br />

na temperatura de 20°C.<br />

CONCLUSÃO IMPORTANTE<br />

“Coeficiente (Cs ou Ks) ou Limite de solubilidade indica a quantidade máxima de soluto<br />

que se pode dissolver em uma quantidade padrão de solvente (100g de água) a dada<br />

temperatura”.<br />

II) CURVAS <strong>DE</strong> SOLUBILIDA<strong>DE</strong><br />

São diagramas que mostram a variação dos coeficientes de solubilidade das substâncias<br />

em função da temperatura.


www.quimica10.com.br<br />

Através do gráfico podemos observar que algumas substâncias têm sua<br />

solubilidade aumentada com o aumento de temperatura e outras têm sua solubilidade<br />

reduzida com a elevação da temperatura.<br />

A curva de solubilidade do NaNO3 denota que sua solubilidade aumenta com a<br />

elevação da temperatura, sendo assim sua dissolução é endotérmica. Já o Ce2(SO4)3<br />

tem sua solubilidade reduzida com a elevação da temperatura, sendo assim a sua<br />

dissolução é dita exotérmica.<br />

Solubilidade dos gases em líquidos.<br />

Os gases são pouco solúveis nos líquidos, entretanto dois fatores podem alterar<br />

consideravelmente a solubilidade dos gases em líquidos:<br />

1 <strong>–</strong> Temperatura - aumento de temperatura diminui a solubilidade do gás no líquido.<br />

2 <strong>–</strong> Pressão <strong>–</strong> a influência da pressão na solubilidade dos gases é descrita pela Lei de<br />

Henry:<br />

"Em temperatura constante, a solubilidade de um gás num líquido é diretamente<br />

proporcional à pressão".


www.quimica10.com.br<br />

PROPOSIÇÃO <strong>DE</strong> ATIVIDA<strong>DE</strong>S<br />

01. Ao analisar o gráfico a seguir, percebe-se que<br />

a) a solubilidade do KCl é maior que a do KBr.<br />

b) à medida que a temperatura aumenta a solubilidade diminui.<br />

c) a solubilidade do KBr é maior que a do KCl.<br />

d) quanto menor a temperatura, maior a solubilidade.<br />

e) o KCl apresenta solubilização exotérmica.<br />

Resposta: letra C<br />

02. (UFRJ) Observe o gráfico a seguir e responda às questões que se seguem.<br />

a) Qual a menor quantidade de água necessária para dissolver completamente, a 60°C,<br />

120g de B?


www.quimica10.com.br<br />

b) Qual a massa de A necessária para preparar, a 0°C, com 100g de água, uma solução<br />

saturada (I) e outra solução insaturada (II)?<br />

Resposta:<br />

a) 300g H2O<br />

b) Para a solução saturada, a 0°C, 100g de água dissolve, no máximo, 10g de A.<br />

Para a solução insaturada, a 0°C, 100g de água dissolve uma massa de A inferior a 10g.<br />

03. (Puc-MG) O diagrama representa curvas de solubilidade de alguns sais em água.<br />

Com relação ao diagrama anterior, é CORRETO afirmar:<br />

a) O NaCl é insolúvel em água.<br />

b) O KClO3 é mais solúvel do que o NaCl à temperatura ambiente.<br />

c) A substância mais solúvel em água, a uma temperatura de 10°C, é CaCl2.<br />

d) O KCl e o NaCl apresentam sempre a mesma solubilidade.<br />

e) A 25°C, a solubilidade do CaCl2‚ e a do NaNO2 são praticamente iguais.<br />

Resposta: letra E<br />

04. (Uel-PR) O gráfico a seguir refere-se à solubilidade (em g/100g de água) de<br />

determinado sal em diferentes temperaturas (em°C).


www.quimica10.com.br<br />

Se, a 40°C forem acrescentados 20,0g do sal em 200g de água, e deixada a mistura em<br />

repouso sob temperatura constante obter-se-á<br />

I. solução saturada<br />

II. corpo de fundo<br />

III. solução diluída<br />

Dessas afirmações,<br />

a) apenas I é correta.<br />

b) apenas II é correta.<br />

c) apenas III é correta.<br />

d) I, II e III são corretas.<br />

Resposta: letra C<br />

05. (Fuvest-SP) O gráfico adiante mostra a solubilidade (S) de K2Cr2O7sólido em água, em<br />

função da temperatura (t). Uma mistura constituída de 30g de K2Cr2O7 e 50g de água, a<br />

uma temperatura inicial de 90°C, foi deixada esfriar lentamente e com agitação. A que<br />

temperatura aproximada deve começar a cristalizar o K2Cr2O7?


www.quimica10.com.br<br />

a) 25°C<br />

b) 45°C<br />

c) 60°C<br />

d) 70°C<br />

e) 80°C<br />

Resposta: letra D<br />

Em 90°C são solúveis 80gramas do sal em 100 gramas de água<br />

Em 50g de água são solúveis 40gramas de sal, a partir de 70°C a solubilidade é inferior a<br />

30 gramas de sal.<br />

06. Examine o gráfico, que representa a solubilidade (g/L) de um sal iônico em água, em<br />

função da temperatura (°C).<br />

Pode-se afirmar que o sal possui<br />

a) solubilização exotérmica.<br />

b) precipitação endotérmica.<br />

c) solubilização endotérmica.<br />

d) baixa solubilidade em água.<br />

e) solubilidade constante.<br />

GABARITO: C<br />

07. (UFPE) A solubilidade do oxalato de cálcio a 20°C é de 33,0 g por 100 g de água.<br />

Qual a massa, em gramas, de CaC2O4 depositada no fundo do recipiente quando 100 g<br />

de CaC2O4(s) são adicionados em 200 g de água a 20°C?


www.quimica10.com.br<br />

33g-------------100g de água<br />

66g-------------200g de água <strong>–</strong> solubilidade 34 gramas serão insolúveis.<br />

Resposta: 34<br />

08. (UFPE) Uma solução saturada de NH4Cl foi preparada a 80°C utilizando-se 200g de<br />

água. Posteriormente, esta solução sofre um resfriamento sob agitação até atingir 40°C.<br />

Determine a massa de sal depositada neste processo. A solubilidade do NH4Cl varia com<br />

a temperatura, conforme mostrado no gráfico abaixo.<br />

Resposta: 40<br />

60g <strong>–</strong> 100g de água <strong>–</strong> 80°C em 200g de água <strong>–</strong> 120g de sal<br />

40g <strong>–</strong> 100g de água <strong>–</strong> a 40°C em 200g de água <strong>–</strong> 80g de sal<br />

Massa de sal cristalizada é de 40 gramas<br />

09. (Cesgranrio-RJ) A curva de solubilidade de um sal hipotético é:<br />

A quantidade de água necessária para dissolver 30 gramas do sal a 35°C será, em<br />

gramas:


www.quimica10.com.br<br />

a) 45<br />

b) 60<br />

c) 75<br />

d) 90<br />

e) 105<br />

Resposta: letra B 50gramas <strong>–</strong> 100 gramas de água<br />

30gramas—X X = 60gramas de água<br />

10. (Cesgranrio-RJ) A curva de solubilidade de um dado sal é apresentada a seguir.<br />

Considerando a solubilidade deste sal a 30°C, qual seria a quantidade máxima<br />

(aproximada) de soluto cristalizada quando a temperatura da solução saturada (e em<br />

agitação) fosse diminuída para 20°C?<br />

a) 5 g<br />

b) 10 g<br />

c) 15 g<br />

d) 20 g<br />

e) 30 g<br />

Resposta: letra E<br />

11. (Unesp-SP) O gráfico a seguir mostra as curvas de solubilidade em água, em função<br />

da temperatura, dos sais KNO3 e MnSO4.


www.quimica10.com.br<br />

Com base neste gráfico, discuta se as afirmações a e b são verdadeiras ou falsas.<br />

a) O processo de dissolução dos dois sais é endotérmico.<br />

b) 100 mL de solução saturada a 56°C contêm aproximadamente 10g de KNO3.<br />

Resposta:<br />

a) Falsa.<br />

O aumento da temperatura favorece a solubilidade do KNO3. O processo é, portanto,<br />

endotérmico, ou seja, absorve calor.<br />

A solubilidade do MnSO4 cai com o aumento da temperatura. Isso indica que o processo<br />

de dissolução é exotérmico, isto é, libera calor.<br />

b) Verdadeira.<br />

Pelo gráfico observa-se que, a 56°C, existem aproximadamente 10g de KNO3 em 100 mL<br />

de solução saturada.<br />

12. (Puccamp-SP) Considere o gráfico, representativo da curva de solubilidade do ácido<br />

bórico em água


www.quimica10.com.br<br />

Adicionando-se 200g de H3BO3 em 1,00kg de água, a 20°C, quantos gramas do ácido<br />

restam na fase sólida?<br />

a) 50,0<br />

b) 75,0<br />

c) 100<br />

d) 150<br />

e) 175<br />

Resposta: letra D 5gramas-----------100gramas de água<br />

X -----------------1000gramas de águas<br />

X = 50gramas de sal solúvel e 150gramas de sal insolúvel<br />

13. (UFBA) A tabela a seguir fornece os valores de solubilidade do cloreto de sódio e do<br />

hidróxido de sódio, em água, a diferentes temperaturas.<br />

As informações anteriores e os conhecimentos sobre soluções permitem concluir:<br />

(01) Soluções são misturas homogêneas.<br />

(02) Solução saturada é um mistura heterogênea.<br />

(04) O hidróxido de sódio é mais solúvel em água que o cloreto de sódio.<br />

(08) Soluções concentradas são soluções saturadas.<br />

(16) Quando se separa o soluto do solvente, obtêm-se substâncias diferentes daquelas<br />

que foram inicialmente misturadas.<br />

(32) Adicionando-se 145g de hidróxido de sódio a 100g de água, a 20°C, obtém-se um<br />

sistema bifásico, que, após aquecido a temperaturas acima de 50°C, apresenta-se<br />

monofásico.<br />

Soma ( )


www.quimica10.com.br<br />

Resposta: 01 + 04 + 32 = 37<br />

14. (Mackenzie-SP) A partir do diagrama a seguir, que relaciona a solubilidade de dois<br />

sais A e B com a temperatura são feitas as afirmações:<br />

I - existe uma única temperatura na qual a solubilidade de A é igual à de B.<br />

II - a 20°C, a solubilidade de A é menor que a de B.<br />

III - a 100°C, a solubilidade de B é maior que a de A.<br />

IV - a solubilidade de B mantém-se constante com o aumento da temperatura.<br />

V - a quantidade de B que satura a solução à temperatura de 80°C é igual a 150g.<br />

Somente são corretas:<br />

a) I, II e III.<br />

b) II, III e V.<br />

c) I, III e V.<br />

d) II, IV e V.<br />

e) I, II e IV.<br />

Resposta: letra C

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!