Módulo 3: Soluções - Aula IV - Concentração

Existem diversas maneiras de expressarmos a concentração de uma solução. Vamos definir concentração. Concentração é uma relação entre a quantidade de soluto que está presente numa determinada quantidade de solução, ou de solvente, ou seja, podemos apresentar em diversas maneiras a concentração, sendo sempre uma relação: quantidade de soluto sobre quantidade de solução ou de solvente.

Essas quantidades podem ser expressas em diferentes unidades, por exemplo, massa, número de mols, volume etc. E dependendo da maneira como expressamos a quantidade de soluto e a quantidade de solvente, teremos diversas unidades de concentração, cada uma com um nome diferente. A fração pondero-volumétrica é definida como a massa de soluto (pondero tem a ver com massa) sobre o volume da solução.

Se convenciona que a massa do soluto é dada em gramas e o volume da solução é dado em litros. Esta concentração também é chamada 'concentração em gramas por litro'. A concentração de uma solução também pode ser expressa em fração ponderal, também chamada de título, que nada mais é que a massa do soluto dividido pela massa da solução.

A fração ponderal quando multiplicada por 100 é expressa em percentagem e massa. Podemos expressar também a concentração de uma solução em termos de fração molar do soluto. A fração molar de um soluto é definida como número de mols desse soluto sobre o somatório do número de mols de todos os outros componentes da solução, inclusive do solvente.

O somatório de todas as frações molares de todos os solutos com o solvente obrigatoriamente vai ser 1. A forma mais usual de apresentarmos a concentração de uma solução é a chamada concentração molar, antigamente chamada de molaridade, que é um termo em desuso. E ela é definida como o número de mols de soluto por volume de solução, este volume de solução dado em litros.

A concentração de uma solução também pode ser dada na chamada concentração molal, antigamente chamada de molalidade, e ela é definida como o número de mols de soluto por um quilo de solvente. Questão número 3: Calcule quantos ml de H2 SO4 (ácido sulfúrico) a 98% em massa e densidade igual a 1,28 grama por ml são necessários para preparar um determinado volume de H2SO4 0,50 mol/l que dissolva totalmente 10 gramas de CaCO3 (carbonato de cálcio) sólido de acordo com a reação: CaCO3 (Carbonato de cálcio) sólido mais H2SO4 (Ácido sulfúrico) aquoso produz CaSO4 (Sulfato de cálcio) aquoso mais H2O (água) líquido mais CO2 (dióxido de carbono) gasoso. Resposta: A molaridade do Carbonato de cálcio é 100,0869 gramas por mol Então, em 10 gramas haverá 0,1 mol de CaCO3 reagindo 1 mol de CaCO3 com 1 mol de CaSO4 aquoso, ou seja, 0,1 mol de H2SO4 cuja massa molecular é 98,079 gramas por mol, multiplicando então 0,1 mol pela massa molecular, teremos a massa do H2SO4 que é 9,81 gramas.

Voltando para a solução de H2SO4 inicial, tínhamos uma solução de ácido sulfúrico a 98% em massa e densidade igual a 1,28g/ml, então 1ml terá 1,2544 gramas de H2SO4, 98%, que é igual a 0,0128 mol de H2SO4, sendo que a concentração da solução é 12,79mol/l multiplicamos então a concentração inicial pelo volume inicial que será igual à concentração final vezes o volume final. A concentração inicial (12,79) vezes o volume inicial é igual a 0,5 vezes 0,2 ou seja, o volume de ácido sulfúrico necessário é 0,0078ml.