Uma parte importante da Química, sempre presente em vestibulares, é o estudo das concentrações e suas variedades.
CONCENTRAÇÃO COMUM
Concentração Comum (Massa/Volume)
Concentração comum ou concentração massa/volume é massa do soluto/volume da solução
C= massa / volume Onde:
- C – concentração
- m- massa de soluto
- V- volume da solução
Exemplo Prático
Imagine que você precisa preparar 1 litro de uma solução de cloreto de sódio (NaCl) com uma concentração de 5 g/L. Isso significa que para cada litro de solução, há 5 gramas de NaCl dissolvidos. Assim:
- C = m/V → 5g/ 1 litro = C= 5g/ litro
Exemplo 1: Solução de Glicose (Açúcar)
Imagine que você precisa preparar 500 mL de uma solução de glicose com uma concentração de 10 g/L. Isso significa que para cada litro de solução, teria 10 gramas de glicose distribuída. Para 500 mL, a quantidade de glicose necessária seria metade:
- Concentração: C=10 g/L C = massa soluto/ volume solução
- Volume da solução: V=0,5 L
A quantidade de glicose necessária será:
m soluto=C×V=10 g/L×0,5 L=Então, para preparar 500 mL de solução, você precisaria dissolver 5 g de glicose.
Exemplo 2: Solução de Ácido Clorídrico (HCl)
Agora, considere uma solução de ácido clorídrico com concentração de 36,5 g/L. Se quisermos preparar 2 litros dessa
- Concentração: C=36,5 g/L
- Volume da solução: V=2 L C = massa soluto / volume solução
m soluto= C×V= 36,5 g/L×2 L =73 g
CONCEITO DE DENSIDADE:
Densidade é a quantidade de massa total dividido pelo volume. É uma propriedade da matéria.
D= m/v
Imagine que temos 500 g de uma substância que ocupa um volume de 250 cm³. A densidade dessa substância seria:
- Densidade é a relação que existe entre a massa de matéria em um determinado volume.
- Essa propriedade considera a razão entre a massa (m) e o volume (v) de um material.
- A unidade no Sistema Internacional (SI) é o metro cúbico (kg/m3).
- Também são utilizadas as unidades: grama por centímetro cúbico (g/cm3) ou ainda em grama por mililitro (g/mL). ( https://blog.hexag.online/)
| Densidade de materiais em g/cm3 a 25°C | |
| Água | 1,0 |
| Leite | 0,5 |
| Aço | 7,8 |
| Madeira | 0,5 |
| Chumbo | 11,3 |
| Quartzo | 2,65 |
| Glicerina | 1,26 |
| Cobre | 8,95 |
- 1 cm3 de chumbo “pesa” 11,3 g;
- 1 cm3 de água “pesa” 1 g;
- 1 cm3 de madeira “pesa” 0,5 g.
Por exemplo: Se misturarmos 200 g de açúcar com 400 g de água, qual será a densidade da solução?
A densidade da água vale 1 g/cm³ (Tenha essa informação no coração). Sendo assim, 400 g de água equivale a 400 cm³. Esse será o volume da solução.
Já temos o V. Agora falta a massa, a massa é dada pela soma da massa do soluto (açúcar) com a massa do solvente (água). Sendo assim, 200 + 400 = 600 g. Agora temos também o m, vamos substituir:
d= 600g/400 cm³ = 1,5 g / cm³ (https://descomplica.com.br)
DIFERENÇA ENTRE CONCENTRAÇÃO COMUM E DENSIDADE:
A densidade é a relação entre a massa e o volume de um corpo, enquanto a concentração é a relação entre a massa do soluto e o volume da solução.
MOLARIDADE:
A molaridade (M) é a relação existente entre a matéria de soluto (n1) e o volume de uma solução (V), ou seja,
M = n1/V.
Uma vez que a matéria de soluto é dada em mol e o volume é dado em litros, a unidade de medida da molaridade é mol/L.
Essa expressão também é conhecida pelos nomes concentração molar, concentração em mol/L ou concentração em quantidade de matéria.
Fórmula da molaridade
Como vimos, a fórmula da molaridade é:
M = n1/V
Onde,
n1 = número de mols do soluto (em mol)
V = volume da solução (em L)
Entretanto, em muitos cálculos é dado a massa e por isso utilizamos a fórmula:
M = m1/M1.V
M = molaridade (em mol/L)
m1 = massa de soluto (em g)
M1 = massa molar (em g/mol)
V = volume (em L)
Essa fórmula surge pelo fato de a matéria de soluto geralmente ser dada em gramas. Assim, para se obter o número de mols do soluto, devemos dividir a massa por sua massa molar, pois
n1 = m1/M1
Se sabemos que há 0,4 mol de um soluto em 100 ml de solução, basta substituir os valores dados na fórmula M = n1/V, ou seja,
M = 0,4 mol/0,1 L
M = 4 mol/L
A partir da molaridade também é possível calcular a massa do soluto na solução. Por exemplo, para calcular a massa de soluto em 200 mL de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,5 mol/L.
1º passo: calcular a massa molar do hidróxido de sódio.
Primeiro, temos de somar as massas atômicas de cada um dos elementos que compõem o hidróxido de sódio (NaOH): sódio (Na), oxigênio (O) e hidrogênio (H).
Esses valores podem ser obtidos na tabela periódica: sódio 23 g/mol, oxigênio 16 g/mol e hidrogênio 1 g/mol.
Portanto,
Em seguida, podemos utilizar a fórmula M = m1/M1 . V, ou seja,
M = m1/M1.V
0,5 mol/L = m1/40 g/mol . 0,2 L
m1 = 0,5mol/L . 40 g/mol . 0,2 L
m1 = 4 g
Para a preparação de uma solução de ácido acético, uma massa de 0,50 g dessa substância foi dissolvida em água e o volume completado para 500 mL. Qual a concentração da solução obtida, sabendo que a massa molar do ácido acético é de 60 g/mol?
Resolução:
Nesse exemplo, não foi fornecido o número de mols da substância, mas sim a massa e massa molar. Assim, aplica-se:
n=m/MM⋅V n=m/MM⋅V
n=0,50 g/ 60gmol⋅0,5 L ( o volume sempre em litros)
M=0,020 mol/L
Portanto, a concentração molar da solução é 0,020 mol/L. ( https://www.manualdaquimica.com/)
