Os cálculos com o coeficiente de solubilidade são muito comuns em práticas laboratoriais, seja em escolas de ensino médio, superior ou tecnológico, já que o preparo de soluções (mistura de soluto com solvente) é procedimento básico para diversas experiências. Show Realizando os cálculos com o coeficiente de solubilidade, o preparo de uma solução saturada ou insaturada é previsto, evitando, assim, o desperdício de reagentes químicos. Os cálculos envolvendo o coeficiente de solubilidade podem abordar os seguintes critérios:
a) Cálculo com o coeficiente de solubilidade, envolvendo massa de solvente para dissolver uma massa de soluto Exemplo (Unesp-SP) A quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida numa quantidade padrão de solvente é denominada Coeficiente de Solubilidade. Os valores dos Coeficientes de Solubilidade do nitrato de potássio (KNO3) em função da temperatura são mostrados na tabela.
Considerando-se os dados disponíveis na tabela, a quantidade mínima de água (H2O), a 30 ºC, necessária para dissolver totalmente 6,87 g de KNO3 será de: a) 15 g. b) 10 g. c) 7,5 g. d) 3 g. e) 1,5 g. O enunciado de um exercício com essa característica apresenta sempre uma tabela ou um gráfico da solubilidade, fornece uma massa de soluto e questiona a massa de solvente necessária para dissolvê-lo, a uma determinada temperatura. Nesse caso, os dados fornecidos foram:
Para resolver esse exercício, basta montar uma regra de três simples, de acordo com o seguinte padrão:
100 g de H2O---------45,8 g de KNO3 x g de H2O----------6,87 g de KNO3 45,8.x = 100.6,87 45,8x = 687 x = 687 x = 15 g de KNO3 b) Cálculo com o coeficiente de solubilidade envolvendo massa de soluto na solução Exemplo: (UFV-MG) A solubilidade do nitrato de potássio (KNO3), em função da temperatura, é representada no gráfico abaixo:
De acordo com o gráfico, assinale a alternativa que indica corretamente a massa de KNO3, em gramas, presente em 750 g de solução, na temperatura de 30 °C: a) 250 b) 375 c) 150 d) 100 e) 500 Nesse exemplo, os dados fornecidos foram:
Obs.: No gráfico, a 30 oC, a massa da solução é de 150 g (50 g do soluto e 100 g do solvente). Para resolver esse exercício, basta montar uma regra de três simples, de acordo com o seguinte padrão:
150 g de solução---------50 g de KNO3 750 g de solução----------x g de KNO3 150.x = 750.50 150x = 37500 x = 37500 x = 250 g de KNO3 c) Cálculo com o coeficiente de solubilidade, envolvendo temperatura necessária para dissolver certa massa de soluto em certa massa de solvente Exemplo (Unesp-SP) No gráfico, encontra-se representada a curva de solubilidade do nitrato de potássio (em gramas de soluto por 1000 g de água).
Para a obtenção de solução saturada contendo 200 g de nitrato de potássio em 500 g de água, a solução deve estar a uma temperatura, aproximadamente, igual a a) 12 °C. b) 17 °C. c) 22 °C. d) 27 °C. e) 32 °C. Nesse exemplo, os dados fornecidos foram:
Para resolver esse exercício, inicialmente devemos relacionar a massa de água do enunciado (500 g) com a massa de água do gráfico (1000 g). Dessa forma, percebemos que, no enunciado, temos a metade da quantidade de água do gráfico. Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) Assim, se 500 g de água saturam (como informa o enunciado) 200 g, logo 1000 g de H2O saturam 400 g de soluto. Com isso, basta fazer no gráfico um traço a partir de 400 g de soluto até a curva e, logo em seguida, descer até a temperatura no eixo x.
Portanto, a temperatura necessária é de 27 oC. d) Cálculo com o coeficiente de solubilidade envolvendo a água que deve ser evaporada para formação de um precipitado em uma solução Exemplo (Acafe-SC) O cloreto de potássio é um sal que adicionado ao cloreto de sódio é vendido comercialmente como “sal light”, com baixo teor de sódio. Dezoito gramas de cloreto de potássio estão dissolvidos em 200 g de água e armazenado em um frasco aberto sob temperatura constante de 60 ºC. Dados: Considere a solubilidade do cloreto de potássio a 60 ºC igual a 45 g/100 g de água. Qual a massa mínima e aproximada de água que deve ser evaporada para iniciar a cristalização do soluto? a) 160 g b) 120 g c) 40 g d) 80 g Os dados fornecidos foram:
Para resolver esse exercício, basta montar uma regra de três simples, buscando a informação de qual é a massa mínima de água necessária para dissolver a massa do soluto utilizada.
100 g de H2O---------45 g de KCl x g de H2O----------18 g de KCl 45.x = 18.100 45x = 1800 x = 1800 x = 40 g de H2O Para dissolver os 18 gramas de KCl utilizados no preparo da solução, precisaríamos de apenas 40 g de H2O, sendo que em seu preparo foram utilizados 200 g de H2O. Assim, para determinar a massa de água evaporada, basta subtrair a massa de água utilizada pela massa de água realmente necessária para dissolver: Massa evaporada = 200 – 40 Massa evaporada = 160 g de H2O e) Cálculo com o coeficiente de solubilidade envolvendo massa cristalizada por mudança de temperatura Exemplo (UEA-AM) O iodato de potássio, KIO3, é uma substância adicionada ao sal de cozinha como fonte de iodo para a prevenção de doenças da tireoide. A tabela fornece valores aproximados da solubilidade em água dessa substância em duas temperaturas.
A 500 g de água, a 60 ºC, foram acrescentados 80 g de iodato de potássio. Em seguida, a mistura foi resfriada para 25 ºC. A massa de KIO3 cristalizada com esse resfriamento foi, em g, igual a a) 22. b) 34. c) 55. d) 60. e) 80. Nesse exemplo, os dados fornecidos foram:
Para resolver esse exercício, basta montar duas regras de três simples, de acordo com o seguinte padrão:
Para 60 oC: 100 g de H2O---------18 g de KIO3 500 g de H2O----------x g de KIO3 100.x = 500.18 100x = 9000 x = 9000 x = 90 g de KIO3 Porém, vale ressaltar que no enunciado o exercício informa que a solução foi preparada utilizando apenas 80 g. Assim, o cálculo indica que a água até um limite de 90 g de KIO3, mais a massa dissolvida, é igual a 80 g, que é o que foi adicionado a ela. Para 25 oC: 100 g de H2O---------9,2 g de KIO3 500 g de H2O----------x g de KIO3 100.x = 500.9,2 100x = 4600 x = 4600 x = 46 g de KIO3 Por fim, para saber a massa cristalizada, basta subtrair a massa que está dissolvida a 60 oC pela massa que permanece dissolvida a 25 oC: Massa cristalizada: 80 – 46 Massa cristalizada: 44 g de KIO3 * Créditos da imagem: Smereka / Shutterstock Qual a concentração em gramas por litro de uma solução que foi preparada usando 20 g de sal de cozinha em 200ML de solução?Resposta verificada por especialistas
A concentração de sal de cozinha na mistura, em gramas por litro, é de 100 g/L.
Qual a concentração em g L de uma solução formada por 20g?Qual a concentração em g/L de uma solução formada por 20g de hidróxido de sódio em 100 g de água e que tem densidade igual a 1,2 g/mL? Alternativa correta: d) 200 g/mol.
Qual é a concentração em gramas por litro?A unidade no SI (Sistema Internacional) para a Concentração Comum é o g/L (gramas por litro). Essa relação mostra a quantidade de soluto presente em cada litro da solução. Observe um exemplo de exercício em que se utiliza essa grandeza: “Um adulto possui, em média, 5 L de sangue dissolvidos na concentração de 5,8 g/L.
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Qual a concentração em gramas por litro de uma solução que foi preparada usando 20 gramas de sal de cozinha em 200 mL de solução?
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