FISICO QUIMICA AULA 3 – CONCENTRAÇÕES E EXERCÍCIOS

OLÁ PESSOAL!
Nesse artigo vamos procurar dar o máximo de informações sobre os vários tipos de concentrações.

DEFINIÇÕES IMPORTANTES:

SOLUTO: É A SUBSTANCIA QUE ESTÁ DISSOLVIDA. PODE SER UM SÓLIDO ( SAL) , LÍQUIDO ( ÁLCOOL) OU GASOSO ( AEROSSOL)

SOLVENTE: EM MAIOR QUANTIDADE, É A QUE DISSOLVE O SOLUTO. SÓ HÁ SOLUÇÃO QUANDO O SOLUTO ESTIVER DISSOLVIDO NO SOLVENTE.

ÁGUA E AREIA NÃO FORMA UMA SOLUÇÃO. É UMA MISTURA QUE PODE SER SEPARADA.

AS SOLUÇÕES TAMBÉM PODEM SER SEPARADAS, MAS REQUEREM PROCESSOS MAIS SOFISTICADOS COMO DESTILAÇÃO.

CONCENTRAÇÃO COMUM:

CÁLCULO DA CONCENTRAÇÃO COMUM:

-FÓRMULA :😊

Exercícios:

1-Qual é a concentração em g/L de 410 mL de solução que foi obtida dissolvendo-se 100 g de NaOH em 400 mL de água?

preste atenção que está pedindo a concentração em g/litro. Massa = 100g, volume da solução = 410 mL = 0,41 litros

C = 100/0,41 = 243,90 G/ L

2- Uma solução de ácido sulfúrico foi preparada segundo as normas de segurança, ou seja, em uma capela com exaustor. O químico misturou 33 g de H₂SO₄ em 200 mL de água, com extremo cuidado, lentamente e sob agitação constante. Ao final, obtém um volume de solução igual a 220 mL. Calcule a concentração em g/L dessa solução.

Dados:

m₁ =33 g
V = 200 mL = 0,2 L
C = ?

C = m₁
V
C = 33 g
0,22 L
C = 150 G/L

MOLARIDADE:

Molaridade ou Concentração Molar (M) :É o quociente do número de mols do soluto pelo volume da solução (em litros).

FÓRMULA DA MOLARIDADE:

EXERCÍCIOS:

1-“Uma solução aquosa com 100 mL de volume contém 20 g de NaCl. Como proceder para expressar a concentração dessa solução em quantidade de matéria por volume?” Dados : Na = 23g/mol  ; Cl= 35,5g/ mol

a- Cálculo da massa molar :

Observe como se calcula a Massa Molar de uma substância: Na=23 g/mol e Cl= 35,5 g/mol. Aqui soma-se as duas massas.    23 + 35,5= 58,5 ( massa molar do NaCl)

b- Cálculo do número de mols :

Olha a fórmula: n= m1 / M1 onde m1 é a massa dos soluto. ( tudo que tiver o número 1 : n1, m1 , M1 ,refere-se ao soluto)

20g de NaCl / 58,5 ( M1 ou MM do NaCl )  = 0,34 mol

c- Cálculo da Molaridade : 0,34 / 0,1 litro = 3,4 MOL/ LITRO . ( 100 ml corresponde a 0,1 litro = não esqueça de fazer a conversão de ml para litro!) 

2-Qual a molaridade de uma solução cujo volume é 0,250 L e contém 26,8 g de CLORETO DE CÁLCIO, CaCl₂?
Resolução:

Fórmula
Inicia-se o cálculo somando o número de massa (A) dos elementos do soluto, nesse caso, cálcio (Ca) e cloro (Cl):

Ca = 40,1
Cl = 35,5
40,1 + (2 x 35,5) porque tem 2 cloros = 111,1 (massa molar do CaCl₂)

Para encontrar o número de mols de CaCl₂ é preciso calcular:

1 mol de CaCl2 → 111,1 g de CaCl₂
x -(Nº de mols de CaCl2)  → 26,8 g de CaCl₂

Logo o número de mols de CaCl2 é 0,241 mol de CaCl₂.

Aplicamos por fim, a fórmula (anteriormente citada) para encontrar a concentração molar da solução:

M = 0,241 mol / 0,250L = 0,964 mol/L

DENSIDADE:

É a modalidade de cálculo da concentração de uma solução que relaciona a massa (m) e volume (V), como podemos observar na expressão a seguir:

d = m 
V

Como a massa da solução é a resultante da soma (m₁ + m₂) da massa do soluto e da massa do solvente (m₂) e o volume da solução é resultante da soma (V₁ + V₂) do volume do soluto e do volume do solvente (V₂), podemos reescrever a fórmula da seguinte maneira:

d = m₁ + m₂
V₁ + V₂

A unidade utilizada em densidade, rotineiramente, é g/mL, isso quando a massa estiver em gramas e o volume estiver em mililitros (mL).

EXERCÍCIO:

Uma solução foi preparada misturando-se 30 gramas de um sal em 300 g de água. Considerando-se que o volume da solução é igual a 300 mL, qual a densidade dessa solução em g/mL ?

d= 30 + 300 / 300= 330/300= 1,1G/ML

TÍTULO:

Título em volume é a modalidade de cálculo da concentração de uma solução que relaciona a massa do soluto (m₁) com a massa da solução (m), como na expressão a seguir:      LEMBRE QUE 0 COEFICIENTE 1 SE REFERE AO SOLUTO E O COEFICIENTE 2 AO SOLVENTE!

       

OBS.: O título em massa não apresenta unidade de medida por se tratar de uma divisão de massas com a mesma unidade, ou seja, anulam-se.

Como a massa da solução é resultante da soma (M₁ + M₂) da massa do soluto com a massa do solvente (M₂), podemos reescrever a fórmula do título em massa COMO ACIMA!✌

EXERCÍCIO:

(FEI-SP) As massas respectivamente de H₂C₂O₄ e H₂O que devem ser misturadas para preparar 1000 g de solução 5% de H₂C₂O₄ são:

a) 60 g e 940 g
b) 90 g e 910 g
C) 50 G E 950 G
d) 108 g e 892 g
e) 70 g e 930 g

Resolução:

Uma solução com 1000 g e com porcentagem em massa de 5% terá:

1000 g –—— 100%

m₁————- 5%

m₁ = 5000
100

m₁= 50 g

Visto que a solução tem 1000 g e 50 g são de H₂C₂O₄, então a quantidade de água será de:

1000 – 50 = 950 g.

Partes por milhão:

Em alguns casos, a massa de soluto presente na solução é extremamente pequena, sendo inviável calcular a porcentagem.

Uma possibilidade é calcular a quantidade de soluto, em gramas, presente em 1 000 000 (10⁶) gramas de solução.

A fórmula para este cálculo é a seguinte:

1 ppm = 1 parte de soluto / 10⁶ de solução

EXERCÍCIOS:

1-(Fatec-SP) No rótulo de uma garrafa de água mineral lê-se, entre outras informações:

Conteúdo: 1,5 litro;
Nitrato de sódio: 6,0 ppm.

Considere que 1 ppm equivale a 1 mg de soluto por litro de solução aquosa. A massa de nitrato de sódio ingerida por uma pessoa que bebe um copo 300 mL dessa água é?

a) 0,003 g       B) 0,0018 g      c) 9,0 g        d) 6,0 mg         e) 1,2 mg

Resolução:

1 mg de nitrato de sódio (1 ppm) ——- 1 L

6 mg de nitrato de sódio (6 ppm) ——- 1000 mL

x————————– 300 mL

x = 300 . 6
1000
x = 1,8 mg de nitrato de sódio

1 g —– 1000 mg
y——– 1,8 mg
y = 1,8 . 1
1000
y = 0,0018 g de nitrato de sódio

2-(Fatec-SP) Uma das formas de medir o grau de intoxicação por mercúrio em seres humanos é a determinação de sua presença nos cabelos. A Organização Mundial de Saúde (OMS) estabeleceu que o nível máximo permissível, sem risco para a saúde, é de 50 ppm, ou seja, 50. 10^-6 g de mercúrio por grama de cabelo. Forneça a expressão dessa concentração em ppb.

Resolução:

1 bilhão = 10⁹.

50 partes de mercúrio —- 10⁶ partes de cabelo

x——————————10⁹ partes de cabelo

x = 10⁹ . 50
10⁶
x = 5 . 10⁴ ppb   😁

As principais formas de cálculo de concentrações estão aqui, com exercícios.

fontes de pesquisa: Manual da Química; mundoeducacao.uol ; todamateria.com.br; imagem principal: Descomplica

 

imagem: mundo educação uol