SOLUÇÕES EM BIOLOGIASOLUÇÕES EM BIOLOGIA

Professor: Alexandre EscherProfessor: Alexandre Escher

Santarém - Pará

CONCEITO DE SOLUÇÃOCONCEITO DE SOLUÇÃO

Solução é mistura unifásica de Solução é mistura unifásica de mais de um componente.mais de um componente.

• Uma solução aquosa é aquela na Uma solução aquosa é aquela na qual o solvente é a água, e esse é o qual o solvente é a água, e esse é o solvente natural nos sistemas solvente natural nos sistemas biológicos.biológicos.

• A “anatomia” estrutural de uma A “anatomia” estrutural de uma solução é: há um componente solução é: há um componente dispersor chamado solvente e um dispersor chamado solvente e um componente disperso chamado componente disperso chamado soluto.soluto.

CONCEITO QUANTITATIVO CONCEITO QUANTITATIVO DESOLUÇÃODESOLUÇÃO

O modo mais usual é usar a relação O modo mais usual é usar a relação solutosoluto//soluçãosolução, e a unidade chama-se , e a unidade chama-se

CONCENTRAÇÃO (C)CONCENTRAÇÃO (C)

C = C = Quantidade de SolutoQuantidade de Soluto

Quantidade de SoluçãoQuantidade de Solução

Pode-se ainda usar a relação:Pode-se ainda usar a relação:

C = C = Quantidade de SolutoQuantidade de Soluto

Quantidade do SolventeQuantidade do Solvente

A unidade de concentração do SI é A unidade de concentração do SI é o kmolo kmol mm-3-3..

CONCENTRAÇÃO DE SOLUÇÕESCONCENTRAÇÃO DE SOLUÇÕES

Entre os diversos modos de Entre os diversos modos de expressar concentração de soluções, expressar concentração de soluções,

três são mais usados: três são mais usados:

PercentualPercentual

É o método mais antigo, e corresponde a gramas de

solutosoluto por 100 ml de solução. É abreviado g%g% ou

%%.

MolarMolar

São moles de solutosoluto por litro de soluçãosolução. É representado por mol.Lmol.L–1–1 ou MM.

MolalMolal

Corresponde a moles de solutosoluto por kilograma de

solventesolvente, é representado por m.

MODO DE PREPARAR MODO DE PREPARAR SOLUÇÕESSOLUÇÕES

Os solutos são pesados, transferidos Os solutos são pesados, transferidos para balões volumétricos para balões volumétricos

apropriados, e a quantidade apropriados, e a quantidade necessária de água é adicionada.necessária de água é adicionada.

ExemploExemploPreparar 250 ml de glicose a8%. A Preparar 250 ml de glicose a8%. A quantidade de glicose sai da Regra quantidade de glicose sai da Regra de Proporções Simples (regra de de Proporções Simples (regra de três): Se em 100 ml tem 8 g de três): Se em 100 ml tem 8 g de

glicose, em 250 terá x: glicose, em 250 terá x:

100100 250250

250 x 8250 x 8

==88 xx

xx ==100100

== 20 g20 g

Basta pesar 20 g de glicose e diluir Basta pesar 20 g de glicose e diluir para 250 ml com águapara 250 ml com água

A fórmula geral para calcular a A fórmula geral para calcular a quantidade necessária de soluto quantidade necessária de soluto

é:é:Quantidade de soluto = Quantidade de soluto =

Concentração g% x Volume mlConcentração g% x Volume ml

100100

==(gramas)(gramas)

Ou, resumidamenteOu, resumidamente

QQ ==g % x V mlg % x V ml

100100

CONVERSÃO DE CONVERSÃO DE CONCENTRAÇÕESCONCENTRAÇÕES

CONVERSÃO DE PERCENTUAL CONVERSÃO DE PERCENTUAL EM MOLAR EM MOLAR

Bastar usar a fórmulaBastar usar a fórmula

CCMolarMolar==

g x 10g x 10

Peso MolecularPeso Molecular

EXEMPLO 1EXEMPLO 1

Qual a molaridade de uma solução Qual a molaridade de uma solução de glicose a 5%? O peso molecular de glicose a 5%? O peso molecular

de glicose = 180.de glicose = 180.

CCMM==

5 x 105 x 10

180180== 0,278 M0,278 M

EXEMPLO 2EXEMPLO 2

Qual a molaridade de uma solução Qual a molaridade de uma solução de NaCl 0,9%? O peso molecular de de NaCl 0,9%? O peso molecular de

NaCl é 58,5.NaCl é 58,5.

CCMM==

0,9 x 100,9 x 10

58,558,5== 0,154 M0,154 M

CONVERSÃO DE MOLAR EM CONVERSÃO DE MOLAR EM PERCENTUAL PERCENTUAL

Bastar usar a fórmulaBastar usar a fórmula

CC %%==

Molaridade x Peso MolecularMolaridade x Peso Molecular

1010

EXEMPLO 1EXEMPLO 1

Qual a concentração percentual de Qual a concentração percentual de uma solução 0,10 M de NaCl?.uma solução 0,10 M de NaCl?.

CC %%==

0,10 x 58,50,10 x 58,5

1010== 0,585 g%0,585 g%

CONVERSÃO DE CONVERSÃO DE CONCENTRAÇÃO CONCENTRAÇÃO

MOLAR X OSMOLARMOLAR X OSMOLAR

SOLUTOS NÃO SE DISSOCIAMSOLUTOS NÃO SE DISSOCIAM

As concentrações molar e osmolar As concentrações molar e osmolar são, evidentemente, as mesmas.são, evidentemente, as mesmas.

CCMM== CCOSMOSM

A concentração osmolar é igual à A concentração osmolar é igual à concentração molar multiplicada concentração molar multiplicada pelo número de partículas (n):pelo número de partículas (n):

CCM x nM x n==CCOSMOSM

OS SOLUTOS SE DISSOCIAM OS SOLUTOS SE DISSOCIAM COMPLETAMENTECOMPLETAMENTE

EXEMPLO 1EXEMPLO 1

Qual a concentração osmolar de Qual a concentração osmolar de NaCl 0,1 M? NaCl libera duas NaCl 0,1 M? NaCl libera duas

partículas:partículas:

0,1 x 2 = 0,2 osmolar0,1 x 2 = 0,2 osmolar==CCOSMOSM

Inversamente, a concentração Inversamente, a concentração molar é igual à concentração molar é igual à concentração

osmolar dividida pelo número de osmolar dividida pelo número de partículas:partículas:

CCMM ==CCOSMOSM

nn

EXEMPLO 3EXEMPLO 3

Qual a concentração molar de NaCl Qual a concentração molar de NaCl 0,30 osm? Basta dividir pelo 0,30 osm? Basta dividir pelo

número de partículas:número de partículas:

CCMM == 0,150,150,300,30

22==

Quando uma solução possui vários Quando uma solução possui vários solutos, a concentração total é solutos, a concentração total é

simplesmente a soma das simplesmente a soma das concentrações dos solutos.concentrações dos solutos.

SOLUTOS MÚLTIPLOSSOLUTOS MÚLTIPLOS

EXEMPLO 4EXEMPLO 4

Solução de NaCl 0,1 M + KCl 0,15 M Solução de NaCl 0,1 M + KCl 0,15 M + glicose 0,20 M, tem a seguinte + glicose 0,20 M, tem a seguinte

concentração:concentração:MolarMolarNaCl 0,10NaCl 0,10KCl 0,15KCl 0,15Glicose Glicose 0,200,20

OsmolarOsmolarNaCl 0,10 x 2 = 0,20NaCl 0,10 x 2 = 0,20KCl 0,15 x 2 = 0,30KCl 0,15 x 2 = 0,30Glicose Glicose 0,20 x 1 = 0,200,20 x 1 = 0,20

0,70 Osm0,70 Osm

A concentração normal é também A concentração normal é também chamada de chamada de títulotítulo, e , e titulartitular uma uma

solução é determinar sua solução é determinar sua capacidade de combinação ou capacidade de combinação ou

normalidade.normalidade.

NORMALIDADENORMALIDADE

A unidade é o Equivalente-grama.A unidade é o Equivalente-grama.

A capacidade de combinação depende A capacidade de combinação depende da valência e do da valência e do númeronúmero de moles. de moles.

N = M x Capacidade de CombinaçãoN = M x Capacidade de Combinação

Quando a valência é Quando a valência é umum, , normalidade e molaridade são normalidade e molaridade são

obviamente iguais:obviamente iguais:

EXEMPLO 1EXEMPLO 1

NCl 0,1 M = HCl 0,1 NNCl 0,1 M = HCl 0,1 N

NaOH 0,15 M = NaOH 0,15 NNaOH 0,15 M = NaOH 0,15 N

Quando a valência diferentes de Quando a valência diferentes de umum, é necessário considerar a , é necessário considerar a valência e o número de moles.valência e o número de moles.

No caso do HNo caso do H22SOSO44, que se dissocia:, que se dissocia:

EXEMPLO 2EXEMPLO 2

HH22SOSO4 4 2H2H++ + SO + SO44==

A normalidade e o dobro, tanto A normalidade e o dobro, tanto para o 2Hpara o 2H++ como para o SOcomo para o SO4 4

==

2H2H++ = 2 moles x 1 valência = 2 Equivalentes = 2 moles x 1 valência = 2 Equivalentes

SOSO4 4 = 1 mole x 2 valências = 2 Equivalentes= 1 mole x 2 valências = 2 Equivalentes ==

Soluções podem ser comparadas Soluções podem ser comparadas quanto à concentração de quanto à concentração de

moléculasmoléculas, pela , pela MolaridadeMolaridade, , quanto à concentração de quanto à concentração de

partículas pela partículas pela OsmolaridadeOsmolaridade, e , e quanto à capacidade de quanto à capacidade de

combinação, pela combinação, pela NormalidadeNormalidade..

COMPARAÇÃO E MANUSEIO DE COMPARAÇÃO E MANUSEIO DE SOLUÇÕESSOLUÇÕES

Onde C é a concentração Onde C é a concentração (qualquer unidade), V é o volume (qualquer unidade), V é o volume

(qualquer unidade).(qualquer unidade).

Q = CVQ = CV

PercentualPercentual

Qual é a quantidade (Q) de NaCl Qual é a quantidade (Q) de NaCl em 23 ml de uma solução a5 g% em 23 ml de uma solução a5 g%

(5 g/100 ml)?(5 g/100 ml)?

EXEMPLO 1EXEMPLO 1

Q = C x vQ = C x v

NaCl = x 23 ml = 1,15 gNaCl = x 23 ml = 1,15 g5 g5 g

100 ml100 ml

MolarMolar

Quantos moles de glicose há em Quantos moles de glicose há em 125 ml de solução 1 M 125 ml de solução 1 M

(1 mole/1000ml).(1 mole/1000ml).

EXEMPLO 2EXEMPLO 2

Glicose = x 125 ml = 0,125 gGlicose = x 125 ml = 0,125 g1 mole1 mole

1000 ml1000 ml

Essa fórmula conduz à fórmula Essa fórmula conduz à fórmula geral para comparação de soluções.geral para comparação de soluções.

CC11VV11 = C = C22VV22

Preparar 500 ml de NaCl 0,9% a Preparar 500 ml de NaCl 0,9% a partir de NaCl a 18%. Temos:partir de NaCl a 18%. Temos:

EXEMPLO 1EXEMPLO 1

C1 x V1 = C2 x V2C1 x V1 = C2 x V2

18% x X = 0,9% x 500 ml18% x X = 0,9% x 500 ml

X = = 25 mlX = = 25 ml0,9% x 500 ml0,9% x 500 ml

18%18%

20 ml de glicose a20% foram 20 ml de glicose a20% foram adicionados a480 ml de NaCl 0,9%. adicionados a480 ml de NaCl 0,9%.

Qual a concentração final de solutos?Qual a concentração final de solutos?

EXEMPLO 2EXEMPLO 2

VV22 = 480 + 20 = 500 ml = 480 + 20 = 500 ml

CC11x Vx V11 = C = C22 x V x V22

Glicose 20 x 20 = X x 500Glicose 20 x 20 = X x 500

X = = 0,8%X = = 0,8%

NaCl 0,9 x 480 = X x 500NaCl 0,9 x 480 = X x 500

X = = 0,86%X = = 0,86%

20 x 2020 x 20

500500

0,9 x 4800,9 x 480

500500