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:
msç = 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 (msç).
A massa da solução (msç) é calculada pela soma da massa do soluto (mst) com a massa do solvente (msv).
como msç > 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 msç > 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 ( msç= 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
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