A concentração em mol/L (M) é também muito conhecida como Concentração Molar, e também Molaridade. No entanto, esses nomes, apesar de bastante difundidos, não são recomendados pela SBQ (Sociedade Brasileira de Química). Os nomes corretos são Concentração em mol/L ou Concentração em quantidade de matéria.
Em laboratórios e indústrias químicas, essa é a concentração mais utilizada, pois é a recomendada pelo Sistema Internacional de Unidades (SI) e pela União Internacional da Química Pura e Aplicada (IUPAC). É uma relação mais sofisticada que a concentração comum.
Seu cálculo é feito dividindo-se a quantidade de matéria ou substância (mol) pelo volume da solução, conforme a expressão matemática abaixo:
Onde M = concentração em mol/L
n1 = número de mols do soluto (mol), lembrando que o índice 1 indica grandezas relacionadas ao soluto
v = volume da solução (L)
Desse modo, se for dito que uma solução tem concentração de 4,5 mol/L, quer dizer que em cada litro da solução (não do solvente) tem-se dissolvidos 4,5 mols do soluto.
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Porém, em laboratório é mais fácil conseguir a massa em gramas do soluto e a sua massa molar, do que a sua quantidade de máteria em mols. Assim, sabendo-se que:
ou se referindo ao soluto:
Podemos substituir o valor de n1 na fórmula da concentração em mol/L e teremos:
Considere o problema abaixo para ver como se usa essa fórmula a fim de determinar a concentração de uma solução:
“Qual será a concentração em quantidade de matéria de uma solução que foi preparada dissolvendo-se 120 g de hidróxido de sódio em 2 L de água e obteve-se uma solução com 2 L?”
Dados:
m1 = 120 g
v = 2 L
MM (NaOH) = 40 g/mol
• Substituindo os valores dados na fórmula:
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02) A concentração de uma solução é 5,0 g/litro. Dessa solução 0,5 litro contém: a) 10g de soluto. b) 0,25g de soluto. c) 2,5g de solvente. d) 2,5g de soluto. e) 1,0g de soluto. 03) Uma solução aquosa com concentração de 20g/litro apresenta: a) 20 g de soluto dissolvidos em 1 litro de água. b) 40 g de soluto dissolvidos em 0,5 litro de solução. c) 10 g de soluto dissolvidos em 0,5 litro de solução. d) 40 g de soluto dissolvidos em 4,0 litros de solução. e) 10 g de soluto dissolvidos em 2,0 litros de solução. Prof. Agamenon Roberto SOLUÇÕES www.agamenonquimica.com 5 04) Num balão volumétrico de 250 ml adicionam- se 2,0g de sulfato de amônio sólido; o volume é completado com água. A concentração da solução obtida, em g/litro, é: a) 1,00. b) 2,00. c) 3,50. d) 4,00. e) 8,00. DENSIDADE (d) É o quociente entre a massa e o volume de um corpo. d = m V 01) 5,0 litros de uma solução tem massa de 20g. A densidade dessa solução é: a) 25 g/L. b) 20 g/L. c) 15 g/L. d) 5 g/L. e) 4 g/L. CONCENTRAÇÃO MOLAR (m) É o quociente entre o número de moles do soluto (n1) e o volume da solução (V), em litros. n1 m = V Unidade: mol/L ou molar ( M ) Como n1 = m1 / M1, teremos: m1 m = M1 . V onde: m1 é a massa do soluto , em gramas. M1 é a massa molecular do soluto. Exercícios: 01) Em 3 litros de uma solução de NaOH existem dissolvidos 12 mols desta base. A molaridade desta solução é: a) 3 mol/L. b) 4 mol/L. c) 9 mol/L. d) 15 mol/L. e) 36 mol/L. 02)Uma solução aquosa 2,0 molar de ácido clorídrico apresenta: a) 2 mols de soluto para cada 2,0 litros de solução b) 2 mols de soluto para cada 1,0 litro de solvente c) 2 mols de soluto para cada 1,0 litro de solução d) 1 mol de soluto para cada 2,0 litros de solução e) 1 mol de soluto para cada 1,0 litro de solução 03)(PUC-SP) No preparo de solução alvejante de tinturaria, 521,5g de NaClO são dissolvidos em água suficiente para 10,0 litros de solução. A concentração, em mols/litro, da solução é: Dados: massa molar do NaClO = 74,5 g/mol a) 7,0. b) 3,5. c) 0,70. d) 0,35. e) 0,22. 04)A molaridade de uma solução aquosa contendo 36,5g de ácido clorídrico dissolvidos em água até completar 2 litros de solução é: Dados: H = 1 u.m.a; Cl = 35,5 u.m.a. a) 0,5 M. b) 1,0 M. c) 1,5 M. d) 2,0 M. e) 2,5 M. 05)Uma solução 0,1 molar de um hidróxido alcalino MOH é preparada dissolvendo-se 0,8 g de hidróxido MOH em 200 mL de solução. A fórmula do hidróxido é: a) CsOH. b) KOH. c) LiOH. d) NaOH. e) RbOH. 06)Em um balão volumétrico de 500 mL colocaram-se 9,6 g de cloreto de magnésio e completou-se o volume com água destilada. Sabendo-se que o cloreto de magnésio foi totalmente dissolvido, assinale a concentração aproximada dos íons magnésio nessa solução: Dados: Mg = 24 u.m.a; Cl = 35,5 u.m.a. a) 0,05 mol/L. b) 0,1 mol/L. c) 0,2 mol/L. d) 0,4 mol/L. e) 3,2 mol/L. Prof. Agamenon Roberto SOLUÇÕES www.agamenonquimica.com 6 07) 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. 08)A massa de hidróxido de sódio dissolvida em 10mL de solução 0,10 mol/L dessa substância é igual a: Dados: Na = 23 u.; O = 16 u.; H = 1 u. a) 4,0 . 10 –1 g. b) 4,0 . 10 –2 g. c) 4,0 . 10 –3 g. d) 4,0 . 10 –4 g. e) 4,0 . 10 –5 g. 09)Um químico preparou uma solução de carbonato de sódio (Na2CO3) pesando 53g do sal, dissolvendo e completando o volume para 2 litros. A molaridade da solução preparada foi de: Dados: C = 12 u; O = 16 u; Na = 23 u a) 1,00 mol/L. b) 0,50 mol/L. c) 0,25 mol/L. d) 0,125 mol/L. e) 0,0625 mol/L. Podemos relacionar a concentração molar com a concentração comum pela expressão: C = m . M1 Exercícios: 01)A concentração do cloreto de sódio na água do mar é, em média, de 2,95 g/L. Assim sendo, a molaridade desse sal na água do mar é aproximadamente : Dados: Na = 23 u.m.a.; Cl = 35,5 u.m.a. a) 0,050 M. b) 0,295 M. c) 2,950 M. d) 5,000 M. e) 5,850 M. 02)Uma solução 2,5 molar de NaOH apresentar concentração comum igual a : Dados: H = 1 u.; O = 16 u.; Na = 23 u. a) 10 g / L. b) 100 g / L. c) 25 g / L. d) 2,5 g / L. e) 16 g / L. 03)Temos uma solução 1,5 mol/L de ácido sulfúrico (H2SO4). Esta solução é: Dados: H = 1 u.; O = 16 u.; S = 32 u a) 98 g / L. b) 9,8 g / L. c) 1,5 g / L. d) 147 g / L. e) 65,3 g / L. TÍTULO EM MASSA (T) É o quociente entre a massa do soluto (m1) e a massa total da solução (m), ambas na mesma unidade. m 1 T = m Considerando m = m1 + m2 m m 1 1 T = + m 2 Exercícios: 01)Uma massa de 40g de NaOH são dissolvidas em 160g de água. A porcentagem, em massa, de NaOH presente nesta solução é de: a) 20%. b) 40%. c) 10%. d) 80%. e) 100%. 02)O NaCl está presente na água do mar com 2,5% em massa. Que massa de água do mar deve ser transferida para uma salina para que, por evaporação da água, restem 150 g de sal? a) 150g. b) 5850g. c) 6000g. d) 250g. e) 15000g. 03)Uma solução aquosa de NaCl apresenta porcentagem em massa de 12,5%. Isso significa que, para cada 100g de solução, teremos ________g de soluto e________g de solvente. Completa-se corretamente a afirmação acima, respectivamente, com: a) 12,5g e 100 g. b) 12,5g e 87,5g. c) 87,5g e 12,5g. d) 100g e 12,5g. e) 58,5g e 41,5g. Prof. Agamenon Roberto SOLUÇÕES www.agamenonquimica.com 7 04)Quando se dissolve um certo número de gramas de cloreto de cálcio, no triplo de água, a concentração da solução resultante (porcentagem em massa) é igual a: a) 15%. b) 25%. c) 30%. d) 40%. e) 4%. 05)Quantos gramas de água são necessários, a fim de se preparar uma solução, a 20% em peso, usando 80g de soluto? a) 400g. b) 500g. c) 180g. d) 320g. e) 480g. Podemos relacionar concentração comum, concentração molar e título em massa. C = m . M1 = 1000 . d . T Exercícios: 01)A molaridade de uma solução de ácido sulfúrico a 49% em peso e massa específica igual a 1,5 g/mL é: Dado: massa molar H2SO4 = 98g/mol a) 7,5 molar. b) 1,5 molar. c) 3,75 molar. d) 0,75 molar. e) 15 molar. 02)Lê-se no rótulo de um frasco: “HCl: 40% em peso; densidade: 1,20 g/mL” Dados: H = 1 u.; Cl = 35,5 u. A molaridade desse ácido é: a) 10,95 M. b) 26,20 M. c) 13,15 M. d) 12,00 M. e) 0,45 M. 03)O álcool hidratado usado como combustível tem densidade aproximada de 1 g/ml e apresenta em média 3,7% em massa de água dissolvida em álcool puro. O número de mols de etanol (C2H6O) em 1 L dessa solução é de, aproximadamente: Dados : H = 1 u ; C = 12 u ; O = 16 u a) 0,089. b) 0,911. c) 21. d) 37. e) 46. 04)Esta questão relaciona-se com 200g de solução alcoólica de fenolftaleína contendo 8,0% em massa de soluto. A massa de fenolftaleína, em gramas, contida na solução e o nº de