Qual a concentração em Gl da solução obtida ao se desenvolverem 4 g de cloreto de sódio em 50 mL de água?

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Questão

(MACKENZIE - SP) A concentração em g/L da solução obtida ao se dissolverem 4 g de cloreto de sódio em 50 cm3 de água é:

200 g/L.

20 g/L.

0,08 g/L.

12,5 g/L.

80 g/L

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Soluções - Lista 2

Comentários

Digamos que houvesse 5,0 g de sal (NaCl) em 500 mL de água e, depois de misturarmos bem, notássemos que o volume da solução havia permanecido em 500 mL. A partir desse experimento, conseguimos encontrar os seguintes dados:

Massa do soluto (m1) = 5,0 g

Volume do solvente (V2)= 500 mL

Volume da solução (V) = 500,0 mL

Observe que o índice 1 é usado para se referir ao soluto, o índice 2 para se referir ao solvente e quando nos referimos à solução, usamos o índice.

Se colocássemos mais sal dissolvido nessa mesma quantidade de água, diríamos que a solução estaria ficando mais concentrada. O contrário também é verdadeiro, isto é, se tivéssemos dissolvido uma massa menor de sal nesse mesmo volume de solução, a concentração seria menor.

Portanto, podemos concluir que a concentração comum (C) ou concentração em massa de uma solução química é a relação que existe entre a massa do soluto (m1) e o volume da solução (V).

Podemos calcular a concentração comum por meio da seguinte fórmula matemática:

Vamos usar essa fórmula para descobrir qual é a concentração da solução citada no início, antes, porém, veja quais são as unidades usadas no Sistema Internacional de Unidades (SI):

m1=  grama (g)
V = litro (L)
C = g/L

Veja que a unidade do volume é em litro, portanto, precisamos transformar o volume da solução, que está em mL (mililitros), para litros (L):

1 L ----------- 1000 mL
x    ----------- 500 mL

x = 0,5 L

Agora sim podemos substituir esses dados na fórmula:

C = m1
         v

C = _5,0 g
           0,5 L

C = 10 g/L

Isso significa que em cada litro da solução existem 10 g de sal.

A unidade no SI para a Concentração Comum é g/L. No entanto, pode-se expressar essa grandeza utilizando outras unidades que também mostrem a relação entre a massa do soluto e o volume da solução, tais como: g/mL, g/m3, mg/L, kg/mL etc.

Voltando novamente à solução preparada de NaCl, digamos que a dividíssemos em três alíquotas, ou seja, três amostras diferentes da solução, que conteriam respectivamente 0,1 L, 0,3 L e 0,4 L. Podemos descobrir a massa de NaCl dissolvida em cada uma dessas alíquotas por meio de uma regra de três simples:

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1ª alíquota:                              2ª alíquota:                              3ª alíquota:

0,5 L ----- 5,0 g                                   0,5 L ----- 5,0 g                                   0,5 L ----- 5,0 g
0,1 L ----- y                             0,3 L ----- w                            0,4 L ----- z
y = 1,0 g                                 w = 3,0 g                                 z = 4,0 g

Agora, veja o que acontece se calcularmos novamente a concentração comum para cada uma dessas alíquotas:

1ª alíquota:                              2ª alíquota:                              3ª alíquota:

C = _1,0 g                               C = _3,0 g                               C = _4,0 g
         0,1 L                                        0,3 L                                     0,4 L
C = 10 g/L                              C = 10 g/L                              C = 10 g/L

Observou? A concentração é a mesma que a concentração inicial. Se não alterarmos a quantidade de soluto nem de solvente, a concentração será a mesma em qualquer alíquota da solução. Isso acontece porque, se por um lado o volume é menor, a massa de soluto dissolvido também é menor, de modo proporcional. Assim, a concentração em massa não depende da quantidade da solução.

 A concentração comum é muito utilizada no cotidiano. Por exemplo, o Código Nacional de Trânsito antigamente previa penalização para quem apresentasse a concentração de álcool no sangue igual ou acima de 0,6 g/L . Atualmente, qualquer quantidade de álcool no sangue que for identificada no teste do bafômetro pode levar às penalidades previstas em lei. Veja o texto Princípio Químico do Bafômetro para entender como a concentração de álcool no sangue afeta uma pessoa e como o bafômetro detecta isso.

Além disso, os rótulos nutricionais de muitos alimentos, medicamentos e materiais de limpeza e higiene, que são líquidos,trazem a concentração de seus componentes dissolvidos. Por exemplo, no rótulo abaixo, diz que em 100 mL do alimento tem 9,0 g de carboidratos.

Veja então qual é a concentração de carboidrato nesse alimento:

C = m1
         v

C = _9,0 g
         0,1 L

C = 90 g/L

Isso quer dizer que para cada litro do alimento em questão, serão ingeridos 90 gramas de carboidratos.

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