Solução concentrada: características e exemplos - Ciência - 2023

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UMA Solução concentrada É aquele que contém uma grande quantidade de soluto em relação à quantidade que pode dissolver; enquanto uma solução diluída tem uma baixa concentração de soluto. Uma solução diluída pode ser preparada a partir de uma solução concentrada adicionando solvente a ela ou, se possível, extraindo soluto dela.

O conceito pode ser relativo, pois o que define uma solução concentrada são valores elevados em algumas de suas propriedades; Por exemplo, o merengue de sorvete tem uma alta concentração de açúcar, o que é comprovado por seu sabor doce.

A concentração de soluto de uma solução concentrada é próxima ou igual à de uma solução saturada. A principal característica de uma solução saturada é que ela não pode solubilizar uma quantidade adicional de soluto a uma determinada temperatura. Portanto, a concentração do soluto em suas soluções saturadas permanece constante.

A solubilidade da maioria dos solutos aumenta com o aumento da temperatura. Desta forma, uma quantidade adicional de soluto pode ser solubilizada em uma solução saturada.

Então, conforme a temperatura diminui, a concentração de soluto da solução saturada é aumentada. Falar é o caso de uma solução supersaturada.

Característica de uma solução concentrada

A concentração de uma solução, ou seja, a razão entre a quantidade de um soluto e a quantidade de uma solução ou solvente, pode ser expressa como uma porcentagem do soluto na solução (P / V ou P / P).

Também pode ser expresso em moles de soluto por litro de solução (molaridade) e equivalentes de soluto por litro de solução (normalidade).

Da mesma forma, é comum expressar a concentração de uma solução em moles de soluto por quilograma do solvente (molalidade) ou expressá-la em moles de um soluto em relação aos moles totais da solução (fração molar). Em soluções diluídas é comum encontrar a concentração de uma solução em p.p.m. (partes por milhão).

Qualquer que seja a forma de expressão da concentração de uma solução, uma solução concentrada possui uma proporção elevada de soluto, neste caso expressa em massa, em relação à massa ou volume da solução ou solvente. Esta concentração sendo igual à solubilidade do soluto no solvente ou muito próxima do seu valor.

Propriedades coligativas de soluções

Eles são um conjunto de propriedades de soluções que dependem do número de partículas na solução, independentemente do seu tipo.

As propriedades coligativas não discriminam entre as características das partículas, sejam elas átomos de sódio, cloro, glicose, etc. O importante é o seu número.

Devido a esse fato, tornou-se necessário criar uma forma diferente de expressar a concentração de uma solução que está relacionada às chamadas propriedades coligativas. Em resposta a isso, as expressões osmolaridade e osmolalidade foram criadas.

Osmolaridade e osmolalidade

A osmolaridade está relacionada à molaridade da solução e a osmolaridade à sua molalidade.

As unidades de osmolaridade são osm / L de solução ou mosm / L de solução. Enquanto as unidades de osmolalidade são osm / kg de água ou mosm / kg de água.

Osmolaridade = mvg

m = molaridade da solução.

v = número de partículas nas quais um composto se dissocia em solução aquosa. Por exemplo: para NaCl, v tem um valor de 2; para CaCl₂, v tem um valor de 3 e para a glicose, um composto eletrolítico que não se dissocia, v tem um valor de 1.

g = coeficiente osmótico, fator de correção para a interação de partículas eletricamente carregadas em solução. Este fator de correção tem um valor próximo a 1 para soluções diluídas e tende a zero conforme a molaridade do composto eletrolítico aumenta.

As propriedades coligativas são mencionadas a seguir, o que nos permite determinar o quanto uma solução está concentrada.

Redução da pressão de vapor

À medida que a água é aquecida, ela evapora e o vapor formado exerce pressão. Conforme o soluto é adicionado, a pressão do vapor diminui.

Portanto, soluções concentradas têm baixa pressão de vapor. A explicação é que as moléculas de soluto deslocam as moléculas de água na interface água-ar.

Descida do ponto crioscópico

À medida que a osmolaridade de uma solução aumenta, a temperatura na qual a solução aquosa congela diminui. Se a temperatura de congelamento da água pura for 0 ° C, a temperatura de congelamento de uma solução aquosa concentrada torna-se inferior a este valor.

Elevação do ponto de ebulição

Segundo a Lei de Raoult, a elevação do ponto de ebulição do solvente puro é diretamente proporcional à molaridade da solução que se origina da adição do soluto. Portanto, as soluções concentradas têm um ponto de ebulição mais alto do que a água.

Pressão osmótica

São dois compartimentos com diferentes concentrações, separados por uma membrana que permite a passagem da água, mas restringe a passagem das partículas de soluto.

A água fluirá da solução com a menor concentração de soluto para a solução com a maior concentração de soluto.

Este fluxo líquido de água irá desaparecer gradualmente à medida que a água acumulada no compartimento com a concentração mais alta gera uma pressão hidrostática que se opõe ao fluxo de água neste compartimento.

O fluxo de água por osmose geralmente ocorre em soluções concentradas.

Diferenças com solução diluída

-As soluções concentradas possuem uma alta proporção de soluto em relação ao volume ou massa da solução. Soluções diluídas possuem baixa proporção de soluto em relação ao volume ou massa da solução.

-Têm molaridade, molalidade e normalidade superiores às das soluções diluídas.

-O ponto de congelamento das soluções concentradas é inferior ao das soluções diluídas; isto é, eles congelam em temperaturas mais frias.

-Uma solução concentrada tem pressão de vapor mais baixa do que uma solução diluída.

-As soluções concentradas têm um ponto de ebulição superior ao das soluções diluídas.

-Coloque em contato através de uma membrana semipermeável, a água fluirá de soluções diluídas para soluções concentradas.

Exemplos de soluções

Concentrado

-O mel é uma solução saturada de açúcar. É comum observar a ocorrência de recristalização de açúcar, evidenciada nas tampas dos recipientes que contêm mel.

-Água do mar com alta concentração de vários sais.

- Urina de pessoas com desidratação grave.

-Água carbonizada é uma solução saturada de dióxido de carbono.

Diluído

-A urina de uma pessoa com ingestão excessiva de água.

-O suor costuma ser de baixa osmolaridade.

-Muitos medicamentos fornecidos na forma de solução têm uma concentração baixa.

Referências

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Falst L. (2018). Concentração de soluções: definição e níveis. Estude. Recuperado de: study.com
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Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8ª ed.). CENGAGE Learning.