Mistura de soluções de solutos diferentes sem reação

A mistura de soluções com solutos diferentes sem reação química é aquela em que não existe interação química entre os participantes, ou seja, após a mistura, os solutos permanecem inalterados.

Um dos caminhos para identificar uma mistura de soluções de solutos diferentes sem reação química é analisar a composição dos solutos presentes. Se os solutos apresentarem o mesmo cátion (por exemplo, NaOH e NaCl) ou o mesmo ânion (KOH e AgOH), já é um fator que indica que não houve interação ou reação química entre os solutos.

Um exemplo prático para ilustrar o que seria uma mistura de soluções de solutos diferentes sem reação é quando adicionamos uma solução de cloreto de sódio (NaCl) a uma solução de sacarose (C₁₂H₂₂O₁₁):

Mistura de uma solução de NaCl com outra de C₁₂H₂₂O₁₁

Podemos concluir, então, que, em uma mistura de soluções de solutos diferentes sem reação química:

1. Os solutos misturados não sofrem alterações químicas, ou seja, no exemplo dado, a solução final possui NaCl e C₁₂H₂₂O₁₁;

2. O volume (V) do solvente no qual o NaCl e o C₁₂H₂₂O₁₁ estão inseridos é maior do que antes da mistura.

• Volume da solução do NaCl antes da mistura = 300 mL / Volume da solução em que está o NaCl depois da mistura = 800 mL.
• Volume da solução do C₁₂H₂₂O₁₁ antes da mistura = 500 mL / Volume da solução em que está o C₁₂H₂₂O₁₁ depois da mistura = 800 mL.

OBS.: O volume da solução resultante ou final (V_f) é determinado pela soma dos volumes das soluções misturadas (volume da solução 1- V₁ e volume da solução 2- V₂):

V_f = V₁ + V₂

3. A massa (m₁) de NaCl e de C₁₂H₂₂O₁₁ que estavam nas soluções antes da mistura permanecem da mesma forma na solução final.

• Massa (m₁) do NaCl antes da mistura = 50 gramas / Massa do NaCl depois da mistura = 50 gramas

• Massa (m₁) do C₁₂H₂₂O₁₁ antes da mistura = 150 gramas / Massa do C₁₂H₂₂O₁₁ depois da mistura = 150 gramas

massa antes da mistura = massa após a mistura

4. Se não houve alteração na massa de nenhum dos solutos, logicamente o número de mols dos solutos (n₁) utilizados também não sofre alteração.

Conhecendo as fórmulas da Concentração Comum e da Molaridade, podemos construir a fórmula que será utilizada para calcular a concentração de cada um dos solutos na solução resultante:

• Fórmula da Concentração Comum:

C = m₁
     V

Se isolarmos o m₁, que não é alterado na mistura de soluções de solutos diferentes, teremos:

m₁ = C.V

• Fórmula da Molaridade:

M = n₁
      V

Se isolarmos o n₁, que não é alterado na mistura de soluções de solutos diferentes, teremos:

n₁ = M.V

Veja as fórmulas que podem ser usadas nos cálculos referentes às misturas de soluções de solutos diferentes sem reação química:

- Para a solução 1 (NaCl no exemplo):

C₁.V₁ = C_f.V_f

ou

M₁.V₁ = M_f.V_f

• C₁= Concentração comum da solução 1;

• M₁ = Molaridade da solução 1;

• C_f= Concentração comum da solução final;

• M_f = Molaridade da solução final;

• V₁= Volume da solução resultante;

• V_f = Volume da solução resultante.

OBS.: Como os solutos são diferentes e não há reação química, é necessário que sejam realizados os cálculos envolvendo a outra solução que foi utilizada na mistura para determinar a concentração do soluto dela na solução final.

C₂.V₂ = C_f.V_f

ou

M₂.V₂ = M_f.V_f

• C₂= Concentração comum da solução 2;

• M₂ = Molaridade da solução 2;

• V₂= Volume da solução 2.

Confira agora um exemplo:

Exemplo: Misturando-se 100 mL de uma solução aquosa que possuía 0,1 mol/L de KCl com 200 mL de outra solução com 0,3 mol/L de MgCl₂, não houve reação química. Determine a concentração de cada um dos sais na solução final.

Dados fornecidos pelo exercício:

• M₁ = 0,1 mol /L

• V₁= 100 mL

• M₂ = 0,3 mol/L

• V₂= 200 mL

- Passo 1: Calcular o volume final na expressão:

V_f = V₁ + V₂

V_f = 100 + 200

V_f = 300 mL

- Passo 2: Calcular a molaridade do KCl na solução final:

M₁.V₁ = M_f.V_f

0,1.100 = M_f.300

10 = M_f.300

M_f= 10
      300

M_f= 0,03 mol/L aproximadamente.

- Passo 3: Calcular a molaridade do MgCl₂ na solução final:

M₂.V₂ = M_f.V_f

0,3.200 = M_f.300

60 = M_f.300

M_f= 60
      300

M_f= 0,2 mol/L

Aproveite para conferir nossa videoaula relacionada ao assunto: