Concentração de soluções


A concentração das soluções corresponde a quantidade de soluto presente em uma determinada quantidade de solvente.

Quando nos referimos à concentração, estamos interessados em descobrir a relação entre a quantidade de soluto e solvente em uma solução.

Existem diversas formas de calcular a concentração de uma solução e diferentes unidades de medidas podem ser utilizadas.

Tipos e formas de calcular a concentração

Concentração comum

A concentração comum é a relação estabelecida entre a massa do soluto e o volume da solução.

Ela é expressa através da seguinte fórmula:

C = m / V

Onde:
C = concentração comum, em g/L
m = massa do soluto, em g
V = volume da solução, em L

Não confunda a concentração comum com a densidade, que relaciona a massa e o volume da solução. A densidade é calculada da seguinte forma:

d = m / V

d = densidade, em g/L
m = massa da solução (massa do soluto + massa do solvente), em g
v = volume da solução, em L

Concentração Molar ou Molaridade

A concentração molar ou molaridade é a relação existente entre a massa de soluto em número de mols e o volume de uma solução.

A molaridade é expressa através das seguintes fórmulas:

M = n1 / V ou M = m / M1.V

Onde:
M = molaridade, em mols/L
n1 = número de mols do soluto, em mol
m = massa de soluto, em g
M1 = massa molar, em g/mol
V = volume da solução, em L

Leia sobre Número de Mol e Massa Molar.

Concentração em Título

O título ou porcentagem em massa da solução consiste na relação entre a massa do soluto e a massa da solução.

Ele é expresso a partir da seguinte fórmula:

T = m1 / m ou T = m1 / m1 + m2

Onde:
T = título
m = massa da solução, em g
m1 = massa de soluto, em g
m2 = massa de solvente, em g

O título não possui uma unidade de medida, sendo expresso, na maioria dos casos, em porcentagem. Para isso, deve-se multiplicar por 100 o resultado alcançado: % = 100 . T

Quando a solução for gasosa ou apenas líquida, o título também pode ser calculado a partir do volume da solução, substituindo os valores de massa por volume. Porém, não é possível somar o volume de solvente e soluto.

T = V1 / V

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

Molalidade

A molalidade ou concentração molal expressa a quantidade de número de mols de soluto presente no solvente.

W = 1000 . m1 / m2. M1

Onde:
W: Molalidade, em mol/Kg
m1: massa de soluto
m2: massa do solvente, em kg
M1: massa molar do soluto

Relação entre as concentrações

Além das formas apresentadas, também é possível calcular a concentração a partir da relação entre a concentração comum, densidade e título.

A fórmula a ser usada é a seguinte:

C = 1000 . d . T

Onde:
C = concentração comum
d = densidade
T = título

Saiba mais:

Exercícios Resolvidos

1.(UFSCAR - SP) Soro fisiológico contém 0,900 gramas de NaCℓ, massa molar=58,5g/mol, em 100 mL de solução aquosa. A concentração do soro fisiológico, expressa em mol/L, é igual a:

a) 0,009
b) 0,015
c) 0,100
d) 0,154
e) 0,900

Resolução:

Observando os dados fornecidos pela questão, você deve utilizar fórmula da molaridade.
Além disso, também não deve esquecer de transformar os 100 mL da solução para litros, resultando em 0,1 L.

M = m / M1.V
M = 0,900 / 58,5 . 0,1
M = 0,154 mol/L

Resposta: Alternativa d) 0,154

2. São dissolvidos 24g de sacarose em água suficiente para 500 mL de solução. Qual é a concentração comum dessa solução?

Resolução:

A partir da fórmula da concentração comum, temos C = 24 / 0,5.
Note que foi preciso transformar os 500 mL para litros.

Resposta: Concentração comum igual a 48 g/L.

Exercícios

1. (Vunesp-2000) Sabendo-se que a massa molar do lítio é 7,0g/mol, a massa de lítio contida em 250mL de uma solução aquosa de concentração 0,160mol/L de carbonato de lítio é:

a) 0,560g.
b) 0,400g.
c) 0,280g.
d) 0,160g.
e) 0,080g.

a) 0,560g.

2. (UCS-RS) Uma pessoa usou 34,2g de sacarose (C12H22O11) para adoçar seu cafezinho. O volume de cafezinho adoçado na xícara foi de 50 mL. A concentração molar da sacarose no cafezinho foi de:

a) 0,5 mol/L.
b) 1,0 mol/L.
c) 1,5 mol/L.
d) 2,0 mol/L.
e) 2,5 mol/L.

d) 2,0 mol/L.

3. (PUC - RS/1-2000) Solução salina normal é uma solução aquosa de cloreto de sódio, usada em medicina porque a sua composição coincide com aquela dos fluídos do organismo. Sabendo-se que foi preparada pela dissolução de 0,9g do sal em 100 mL de solução, podemos afirmar que a molaridade da solução é, aproximadamente:

a) 1,25.
b) 0,50.
c) 0,45.
d) 0,30.
e) 0,15.

e) 0,15.