Misturas, soluções, concentração e propriedades coligativas
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Resumo
Soluções. Misturas homogêneas de soluto (disperso) em solvente (dispersante). Partículas < 1 nm (coloides: 1 a 1000 nm, como gelatina e leite; suspensões: maiores, sedimentam).
Solubilidade. Coeficiente de solubilidade = máximo de soluto dissolvido em certa quantidade de solvente, a dada temperatura.
- Insaturada (abaixo do máximo), saturada (no máximo; pode haver corpo de fundo), supersaturada (acima do máximo; instável, precipita com agitação).
- A maioria dos sólidos aumenta a solubilidade com a temperatura (dissolução endotérmica). Gases: solubilidade diminui com o aumento da temperatura e aumenta com a pressão (lei de Henry — refrigerante).
Concentração
- Comum: C = m₁/V (g/L).
- Molaridade: M = n₁/V (mol/L).
- Título: τ = m₁/m (fração em massa); em %: τ × 100. ppm = partes por milhão.
- Relação: C = M·MM = 1000·d·τ (d em g/mL).
- Diluição (acrescentar solvente): C₁V₁ = C₂V₂ (a quantidade de soluto não muda).
- Mistura de soluções do mesmo soluto: C_f·V_f = C₁V₁ + C₂V₂.
Propriedades coligativas — dependem do número de partículas de soluto não volátil, não da natureza dele:
- Tonoscopia: diminui a pressão de vapor.
- Ebulioscopia: aumenta o ponto de ebulição.
- Crioscopia: diminui o ponto de congelamento (sal no gelo das estradas, aditivo de radiador).
- Osmoscopia: pressão osmótica π = M·R·T·i.
- Fator de van't Hoff (i): solutos iônicos geram mais partículas (NaCl ≈ 2; CaCl₂ ≈ 3); moleculares (glicose, sacarose) i = 1.
Pegadinha Cebraspe. "Soluções de mesma molaridade de glicose e de NaCl têm o mesmo ponto de congelamento" → errado: o NaCl se dissocia (i ≈ 2) e abaixa mais o ponto de congelamento.
Visão geral
Concentração é a base dos reagentes da papiloscopia (soluções de ninidrina, DFO, nitrato de prata). Osmose explica a hemácia murchar em meio hipertônico (ver bio-celula-eucariotica-e-membrana).
Regra
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Exemplo. 20 g de NaOH (MM = 40 g/mol) em 500 mL: C = 20/0,5 = 40 g/L; n = 0,5 mol; M = 0,5/0,5 = 1 mol/L. Diluindo 100 mL dessa solução até 400 mL: M₂ = 1 × 100/400 = 0,25 mol/L.
| Efeito | Propriedade | Variação |
|---|---|---|
| Tonoscópico | Pressão de vapor | Diminui |
| Ebulioscópico | Temperatura de ebulição | Aumenta |
| Crioscópico | Temperatura de congelamento | Diminui |
| Osmótico | Pressão osmótica | Aumenta |
Pontos-chave
- Osmose: solvente passa do meio menos concentrado para o mais concentrado através de membrana semipermeável; osmose reversa (dessalinização) aplica pressão maior que π.
- Mais partículas → maior efeito coligativo.
- Efeito Tyndall: coloides espalham a luz; soluções verdadeiras não.
- Água do mar ferve acima de 100 °C e congela abaixo de 0 °C (ao nível do mar).
Como a banca cobra
- "A solubilidade dos gases em líquidos diminui com o aumento da temperatura" → certo.
- "Na diluição, a quantidade de soluto permanece constante" → certo.
- "As propriedades coligativas dependem da natureza química do soluto" → errado (do número de partículas).
- "Solução supersaturada é estável e não precipita" → errado.
- "A adição de soluto não volátil eleva a temperatura de ebulição do solvente" → certo.
Referência
Mapa mental
Solubilidade
- Insaturada, saturada, supersaturada
- Sólidos: aumenta com temperatura
- Gases: cai com T, sobe com P
Concentração
- C = m/V (g/L)
- M = n/V (mol/L)
- Título e ppm
- Diluição: C₁V₁ = C₂V₂
Coligativas
- Dependem do número de partículas
- Tonoscopia: ↓ pressão de vapor
- Ebulioscopia: ↑ ebulição
- Crioscopia: ↓ congelamento
- Osmoscopia: π = MRTi
Van't Hoff
- NaCl i ≈ 2; CaCl₂ i ≈ 3
- Glicose i = 1
⚠️ Pegadinha
- Iônico tem efeito maior que molecular
Questão 1, Certo ou Errado
A solubilidade dos gases em líquidos aumenta com a elevação da temperatura.
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Gabarito: Errado
Errado. A elevação da temperatura reduz a solubilidade dos gases em líquidos, comportamento oposto ao da maioria dos sólidos; já o aumento de pressão a eleva, como no refrigerante, conforme a lei de Henry.
Questão 2, Certo ou Errado
Diluindo 100 mL de solução 2 mol/L até 400 mL, obtém-se concentração de 0,5 mol/L.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. Na diluição, a quantidade de soluto não muda e vale C₁V₁ = C₂V₂; assim, 2 × 100 = C₂ × 400, o que resulta em C₂ = 0,5 mol/L.
Questão 3, Certo ou Errado
As propriedades coligativas dependem da natureza química do soluto.
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Gabarito: Errado
Errado. As propriedades coligativas dependem do número de partículas de soluto não volátil, e não de sua natureza; por isso solutos iônicos, que geram mais partículas, produzem efeito maior.
Questão 4, Certo ou Errado
Solução supersaturada é instável e pode precipitar o excesso de soluto com agitação.
Revelar gabarito
Gabarito: Certo
Certo. A solução supersaturada contém soluto acima do máximo dissolvível naquela temperatura; é instável e, com agitação, o excesso pode precipitar, retornando à condição de solução saturada com corpo de fundo.
Questão 5, Certo ou Errado
Solução com 20 g de soluto em 500 mL tem concentração comum de 40 g/L.
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Gabarito: Certo
Certo. A concentração comum é C = m₁/V, com volume em litros; como 500 mL equivalem a 0,5 L, tem-se C = 20/0,5 = 40 g/L, como afirma o item.
- Revelar resposta
Solução saturada × supersaturada
Saturada: no máximo (pode haver corpo de fundo). Supersaturada: acima do máximo; instável.
- Revelar resposta
Solubilidade de gases
Diminui com o aumento da temperatura e aumenta com a pressão (lei de Henry).
- Revelar resposta
Diluição
C₁V₁ = C₂V₂: a quantidade de soluto não muda.
- Revelar resposta
Concentração comum × molaridade
C = m₁/V (g/L). M = n₁/V (mol/L). Relação: C = M·MM.
- Revelar resposta
Propriedades coligativas
Dependem do número de partículas de soluto não volátil, não da natureza dele.
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