Soluções Químicas - Concentração de Soluções - Molaridade

Soluções Químicas - Concentração de Soluções - Molaridade

Soluções são misturas homogêneas.

O componente que se encontra em maior quantidade (em volume) numa solução é chamado de solvente e o componente que se encontra em menor quantidade é chamado soluto.

Numa solução, o solvente e o soluto sempre formam um sistema monofásico.

As soluções podem ser encontradas em qualquer fase de agregação: sólida, líquida ou gasosa. A fase de agregação de uma solução é determinada pela fase de agregação do solvente.

Veja o quadro a seguir:

Solução Solvente Soluto Exemplo
gasosa gasoso       gasoso      ar (nitrogênio+ oxigênio)
líquida líquido sólido
líquido
gasoso     
água + açúcar
água + álcool
água + ar (dissolvido)
sólida sólido sólido
líquido
gasoso     
ouro + cobre
ouro + mercúrio
platina +  hidrogênio

A expressão “solução aquosa de cloreto de sódio” significa:

  • cloreto de sódio = soluto
  • água = solvente

Concentração de Soluções

A concentração determina a quantidade de substâncias presentes na solução.

Expressamos a concentração de uma solução relacionando a quantidade de soluto existente em uma quantidade padrão de solução ou,  ainda, em uma quantidade padrão de solvente.

O que distingue cada expressão de concentração são as diferentes grandezas que se relacionam. Por exemplo: massa do soluto em relação ao volume da solução; número de mols do soluto em relação à massa da solução e assim por diante.

Expressões de concentração físicas, são aquelas que não dependem da massa molecular; e expressões de concentração químicas são aquelas que dependem da massa molecular.

A massa da solução é a massa do soluto somada à do solvente:

m = mst + msv

soluto = st

solvente = sv

solução = sç

DETERMINAÇÃO DA CONCENTRAÇÃO

1) Concentração

Expressa a massa dissolvida em certo volume (ml, L, m3) de solução.

Concentração comum  (C) de uma solução é a relação entre a massa do soluto (m1) e o volume  (V) da solução. 

mst = massa do soluto em gramas
V = volume da solução em litros

Por exemplo, dizer que uma solução possui, uma concentração igual a 80 g/L significa que em cada litro de solução há 80 g de soluto dissolvido.

Normalmente a concentração comum é expressa em gramas por litro, mas podemos expressá-la também em outras unidades: g/cm3, kg/L, g/mL.

2) Densidade (d)

Densidade (d) de uma solução é a relação entre a massa da solução (m)  e o volume da solução (V) . Esta relação depende da proporção entre as quantidades de soluto e de solvente e, por isso, representa indiretamente a concentração da solução.

Normalmente a densidade é expressa em gramas por mililitro, mas também podemos expressá-la em outras unidades: g/L, g/cm3, kg/L.

Dizer que uma solução possui, por exemplo, densidade igual a 1,2 g/mL, significa que cada 1 mL da solução tem massa total igual a 1,2 g.

3) Título (T)

É a forma de concentração que expressa a porcentagem, em massa ou volume, das substâncias contidas na solução. Ou seja, é a relação entre a massa do soluto (mst) e a massa da solução (m).

A massa da solução (mé calculada pela soma da massa do soluto (mst) com a massa do solvente (msv).

como m > mst T < 1

Como só podemos relacionar massas numa mesma unidade, grama com grama, quilograma com quilograma, o título será sempre um número puro (adimensional) e menor que a unidade, pois a massa do soluto é sempre menor que a massa da solução.

Porcentagem em Massa (P)

O título pode ser expresso em porcentagem, e desta forma indicará a massa de soluto existente em 100 unidades de massa da solução. O título expresso em porcentagem é denominado porcentagem em massa do soluto.

ou t %  =  100 . t

como m > mst P < 100%

Exemplo  

Dizer que uma solução de NaOH tem título igual a 0,10 ou 10% significa que cada 100 g de solução ( m= 100 g) contém 10 g de NaOH ( mst = 10 g).

Em outras palavras, cada 100 g de solução conterão 10 g de NaOH e  90 g de água.

4) Molaridade (M)

Molaridade ou concentração molar (M) de uma solução é a relação entre o número de mols de soluto (nst) e o volume da solução (V) em litros, indicando o número de mols de soluto dissolvidos em um litro de solução.



com mst =  massa do soluto e Mst =  massa molar do soluto.

É expresso em mol/L ou molar (M).

Exemplo

Solução 0,2  molar ou solução 0,2 M de H2SO4 contém 0,2 mol de H2SO4 dissolvidos em um litro de solução.

Relação entre a as grandezas

Sumário

- Concentração de Soluções
- Determinação da Concentração
i. Concentração
ii. Densidade (d)
iii. Título (T)
iv. Molaridade ou concentração molar
v. Relação entre a as grandezas
- Diluição das Soluções
- Misturas de soluções sem reação química
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