- Determinando a Concentração de uma Solução
- Concentrações qualitativas
- Molaridade (M)
- Vamos dizer que fizemos uma solução adicionando água a 40 gramas (1,0 mol) de hidróxido de sódio até que o volume final da solução seja de um litro (para rever os cálculos da molécula, volte ao The Mole). Como temos uma molécula de soluto em um litro de solução, a molaridade é igual a (1 molécula)/(1 litro) = 1 M. Referimo-nos a uma solução com uma molaridade de um como sendo uma solução “um molar”. Molalidade (m)
- Normalidade (N)
- Fração do molar (?)
- A fracção molar é definida como o número de moles de um componente numa solução dividido pelo número total de moles de todos os componentes da mistura. Na forma de equação, podemos expressar a fracção molar de um componente numa solução como sendo: ?A = moles de A?moles de A + moles de B + moles de C + ?
- Partes Por Milhão (ppm) e Partes Por Bilhão (ppb)
- Um resumo rápido das unidades de concentração
Determinando a Concentração de uma Solução
Há muitas formas de medir a quantidade de solução presente numa solução. Cada método é útil para um propósito diferente em química, por isso infelizmente estamos presos à tarefa de aprender todos eles. Sem mais, aqui estão:
Concentrações qualitativas
A quantidade de soluto presente em uma solução pode ser descrita sem números por um dos seguintes termos:
- Insaturado: “Insaturado” refere-se a qualquer solução que ainda seja capaz de dissolver mais de um soluto. Por exemplo, um copo de chá gelado não é saturado com açúcar se você colocou uma colher de sopa de açúcar nele porque ainda é capaz de dissolver mais açúcar. Este termo não é muito bom para determinar a quantidade exata de soluto presente? por exemplo, tanto um copo de água como uma piscina cheia seria dito que são soluções de sal insaturadas se houvesse uma grama de sal dissolvido em cada.
- Saturada: Estas soluções dissolveram a máxima quantidade possível de soluto. Por exemplo, se você continuar adicionando açúcar a um copo de Kool-Aid, ele eventualmente parará de dissolver e se assentará no fundo (crianças pequenas, no entanto, se recusam a acreditar nisso). Diz-se que esta solução está saturada.
- Supersaturada: Estas soluções são aquelas que dissolveram mais do que a quantidade máxima possível de soluto normal. Estas soluções são incomuns e não são muito estáveis. Por exemplo, a adição de um pequeno mote de pó a tal solução causa perturbações suficientes que os cristais se formam espontaneamente até que a solução atinja um estado saturado.
É fácil dizer se uma solução está insaturada, saturada ou supersaturada pela adição de uma quantidade muito pequena de soluto. Se a solução for insaturada, o soluto dissolver-se-á. Se a solução estiver saturada, não se dissolverá. Se a solução for supersaturada, cristais se formarão muito rapidamente ao redor do soluto que você adicionou.
Molaridade (M)
Molaridade é provavelmente a forma mais comumente usada para medir a concentração e é definida como o número de moles de soluto por litro de solução.
Vamos dizer que fizemos uma solução adicionando água a 40 gramas (1,0 mol) de hidróxido de sódio até que o volume final da solução seja de um litro (para rever os cálculos da molécula, volte ao The Mole). Como temos uma molécula de soluto em um litro de solução, a molaridade é igual a (1 molécula)/(1 litro) = 1 M. Referimo-nos a uma solução com uma molaridade de um como sendo uma solução “um molar”.
Molalidade (m)
Molalidade é definida como o número de moléculas de soluto por quilograma de solvente. Por exemplo, se adicionarmos dois quilos de água a 4 moles de açúcar, a molalidade seria igual a 4 moles/2 quilos = 2 m (“two molal”). Ao fazer cálculos com molalidade, note que como a densidade da água é 1,0 g/mL em condições padrão, o número de quilos de água é igual ao número de litros de água.
Normalidade (N)
A normalidade de uma solução é definida como o número de moles de uma espécie reativa, geralmente referidos como “equivalentes” por litro de solução. O uso de “equivalentes” dependerá da reação a ser realizada, por isso é necessário algum conhecimento do processo químico específico de uma reação antes de computar a normalidade. Pelo menos, esta é a forma “normal” de resolver este problema. (Não consegui resistir.)
Fração do molar (?)
A fracção molar é definida como o número de moles de um componente numa solução dividido pelo número total de moles de todos os componentes da mistura. Na forma de equação, podemos expressar a fracção molar de um componente numa solução como sendo:
- ?A = moles de A?moles de A + moles de B + moles de C + ?
onde A se refere ao primeiro componente, B refere-se ao segundo componente, e C refere-se ao terceiro componente. Como o “?” indica, este cálculo pode ser estendido para incluir qualquer número de componentes na mistura.
Partes Por Milhão (ppm) e Partes Por Bilhão (ppb)
Todas as partes por milhão e partes por bilhão são unidades de concentração mais frequentemente utilizadas na análise ambiental. Como o solvente utilizado com mais frequência é água, a concentração de uma solução em ppm pode ser encontrada dividindo o número de mg (0,001 g) de soluto pelo número de litros de água. Partes por bilhão podem ser determinadas dividindo o número de ?g (10-6 g) de soluto pelo número de litros de água.
Um resumo rápido das unidades de concentração
A tabela a seguir inclui todas as unidades de concentração que mencionamos nesta seção, bem como como a forma de encontrá-las.
| Unidade | Símbolo | Como é medido |
|---|---|---|
| molaridade | M | moles de soluto / litros de solução |
| molalidade | m | moles de soluto / quilos de solução |
| normalidade | N | “equivalentes”,”que varia dependendo da reacção a ser realizada |
| fracção móvel | ? | moles de A?moles de A + moles de B + ? |
| partes por milhão | ppm | mg soluto/L de água |
| partes por bilião | ppb | ?g solute/L de água |
Excerpted from The Complete Idiot’s Guide to Chemistry 2003 by Ian Guch. Todos os direitos reservados, incluindo o direito de reprodução no todo ou em parte em qualquer forma. Usado por acordo com Alpha Books, um membro do Penguin Group (USA) Inc.
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