TÍTULO , FRAÇÃO MOLAR E PARTES POR MILHÃO

Definição

Título: O título de uma solução é a quantidade de soluto presente em uma quantidade específica de solvente ou solução. Ele pode ser expresso em diferentes unidades, como mol/L, g/L, ou porcentagem em massa (m/m).

Utilizado para descrever a concentração de soluções em diversas áreas, como química analítica, indústria farmacêutica, e biotecnologia. Ajuda na preparação de soluções com concentrações específicas para reações químicas.

1- Título em massa (m/m): Expressa a massa de soluto em relação à massa total da solução, geralmente em porcentagem.

Calcule o título e a porcentagem em massa de uma solução feita a partir da dissolução de 368 g de glicerina, C₃H₈O₃, em 1600 g de água. em massa = massa do soluto/ massa da solução  x 100 ( o título é sempre menor que 1 e não tem unidade.)

2- Título em porcentagem de volume:

O Título pode ser dado também em porcentagem de volume. Nesse caso, a única diferença é que no lugar de relacionar a massa do soluto com a massa da solução; relaciona-se o volume do soluto com o volume da solução, segundo a fórmula a seguir:

Por exemplo, no caso do álcool comum, que apresenta uma porcentagem em volume de 96%, em 100 mL da solução, 96 mL é álcool.

Utilização do Título

• Preparação de Soluções: Ao preparar soluções com concentrações específicas, como em laboratórios, o título é fundamental para garantir que as reações ocorram com a quantidade adequada de reagentes.
• Análises Químicas: Em titulações, o título é usado para determinar a concentração de um soluto desconhecido, com base na reação com um padrão de concentração conhecida.
• Indústria: Em processos industriais, o título é crucial para garantir a qualidade e a eficiência dos produtos, como na fabricação de medicamentos, alimentos e produtos químicos.

Importância do Título

• Controle de Qualidade: O título adequado garante que produtos químicos e farmacêuticos estejam dentro dos padrões de qualidade exigidos.
• Previsão de Reações Químicas: A concentração do soluto pode afetar a velocidade e a equilibração das reações químicas, influenciando a formação de produtos.
• Propriedades Físicas: O título impacta propriedades como densidade, viscosidade e solubilidade, sendo importante em várias aplicações práticas.

EXERCÍCIOS DE TÍTULO:

1-Calcule o título e a porcentagem em massa de uma solução feita a partir da dissolução de 368 g de glicerina, C₃H₈O₃, em 1600 g de água.

T=  m1/ m1+ m2  → 368/ 368 + 1600 ( massa de soluto + massa de solvente = massa da solução)

368/1868= 0,197   %T = 100 x 0,197= 19,7%

2-Qual a massa de água existente em 600 g de uma solução aquosa de brometo de potássio (KBrO_3(aq)) com τ = 0,25?

Se τ = 0,25, então significa que temos 25 g de soluto em 100 g de solução.

25 g de KBrO_3(aq)——– 100 g de solução
x —————————600 g de solução
x = 600 . 25
100
x = 150 g de soluto (KBrO_3(aq))

m_água = m_solução – m_soluto
m_água = (600 – 150)g
m_água = 450 g

( exercícios retirados do site citado)

Fração molar: É a razão entre o número de moles de um componente e o número total de moles de todos os componentes da mistura. É uma medida adimensional e é expressa como:

 FRAÇÃO MOLAR ( X= n1 / n total   onde n1= número de mols de soluto  e n total= número de mols da solução)

Para o soluto:

X1 = n1/n ( número de mol total)
Para o solvente:

X2 = n2/n ( número de mol total)

Lembrando como encontrar o número de mol:

n1 ( número de mol do soluto) = massa soluto/ massa molar do soluto

n2( número de mol do solvente) = massa do solvente / massa molar do solvente

n1 + n2 = número de mol da solução

IMPORTANTE : X1 + X2= 1 ( SEMPRE!)  A SOMA DAS FRAÇÕES MOLARES – SOLUTO + SOLVENTE DE UMA SOLUÇÃO É SEMPRE IGUAL A 1.

EXERCÍCIO DE FRAÇÃO MOLAR:

Uma solução foi preparada pela dissolução de 40 g de naftaleno em 400 mL de benzeno líquido a 80 °C. Sabendo que a densidade do benzeno nessa temperatura é igual a 0,87 g.mL^-1, qual é o valor da fração molar do naftaleno para essa solução? (Dados: massa molar do naftaleno: 128 g/mol; massa molar do benzeno: 78 g/mol).

a) 0,0065

b) 0,56

c) 0,065

d) 0,65

e) 0,056

RESOLUÇÃO:

Letra c). Para calcular a fração molar de um soluto em uma solução, devemos dividir o número de mol dele pelo número de mol da solução. Assim, devemos fazer os seguintes passos:

1º Passo: Determinar a massa do benzeno. Como o exercício forneceu a densidade e volume dele, saber a massa é fundamental para determinar o número de mol:

d_benzeno =  m_benzeno    
V_benzeno

0,87 =   m_benzeno   
400

m_benzeno = 348 g

2º Passo: Determinar o número de mol do benzeno dividindo a massa calculada pela sua massa molar:

n_benzeno =   m_benzeno    
M _benzeno

n_benzeno = 348 
78

n_benzeno = 4,4615 mol

3º Passo: Determinar o número de mol do naftaleno dividindo a massa fornecida pela sua massa molar:

n_naftaleno =  m_naftaleno   
M_naftaleno

n_naftaleno =  40 
128

n_naftaleno = 0,3125 mol

4º Passo: Determinar o número de mol da solução somando todos os números de mol encontrados nos passos anteriores:

n_solução = n_benzeno + n_naftaleno

n_solução = 4,4615 + 0,3125

n_solução = 4,774 mol

5º Passo: Determinar a fração molar do naftaleno dividindo o número de mol dele pelo número de mol da solução.

X_naftaleno =   n_naftaleno    
n_solução

X_naftaleno = 0,3125 
4,774

X_naftaleno = 0,065

( https://exercicios.brasilescola.uol.com.br/exercicios-quimica)

PARTES POR MILHÃO 

Definição de PPM

PPM (Partes por Milhão) é uma unidade de medida utilizada para expressar a concentração de um soluto em uma solução ou mistura. Especificamente, 1 ppm corresponde a uma parte de soluto para cada um milhão de partes do total. Essa unidade é frequentemente usada para quantidades muito pequenas de substâncias, como poluentes em água, contaminantes no ar ou ingredientes em fórmulas.

Cálculo de PPM

O cálculo de ppm pode ser realizado de várias maneiras, dependendo do contexto. Aqui estão algumas fórmulas comuns:

base em massa  – PPM= massa do soluto/ massa total da solução  x 10⁶

base em volume – PPM = volume do soluto/ volume da solução x 10⁶

Utilização de PPM

• Monitoramento Ambiental: PPM é amplamente utilizado para medir poluentes no ar, na água e no solo, permitindo que reguladores e cientistas monitorem a qualidade ambiental.
• Indústria Alimentícia: Usado para controlar a quantidade de aditivos, conservantes e contaminantes em alimentos e bebidas.
• Química e Farmacologia: Em laboratórios, ppm é usado para diluições e na preparação de soluções que requerem precisão em concentrações muito baixas.

Importância de PPM

• Segurança: Em contextos ambientais e de saúde pública, monitorar a concentração de poluentes em ppm é vital para garantir que os níveis permaneçam abaixo de limites seguros, protegendo a saúde humana e o meio ambiente.
• Precisão: Permite quantificar substâncias em níveis muito baixos, o que é fundamental em análises químicas, biológicas e de saúde.
• Regulamentação: Muitos padrões e regulamentações governamentais são estabelecidos em ppm, definindo limites máximos de substâncias permitidas em diversos produtos e ambientes.

Exemplo Prático

Se você tiver 1 g de um contaminante em 1.000.000 g de água, a concentração seria de 1 ppm. Isso significa que, para cada milhão de partes da solução (neste caso, água), uma parte é do contaminante.

EXERCÍCIOS:

1-A padronização internacional estabelece que a água potável não pode conter mais de 5,0 . 10^-4 mg de mercúrio (Hg) por grama de água. Essa quantidade máxima permitida de Hg expressa em ppm é igual a:

ppm = 5,0 . 10^-4 mg = 5,0 . 10^-1 mg/kg
10^-3 kg

mg/kg é igual a ppm, pois 1 mg é igual a 1 . 10^-3g e 1 kg é o mesmo que 1 . 10³g, assim, temos:

1 ppm = 1 . 10^-3g
1 . 10³g

1 ppm = 1 . 10^-6g 
1 . g

1 ppm = 1 g
10⁶g

Portanto:

5,0 . 10^-1 ppm = 0,5 ppm ( significa que em 1 milhão de litros de água a quantidade máxima de mercúrio permitida é 0,5 mg.)