Qual é o tipo de relação matemática existente entre a massa é o volume?

17. Concentração comum

É a relação entre a massa do soluto e o volume da solução. 

Dizemos que é um tipo de concentração comum porque o volume da solução pode ser medido com facilidade, e sabendo o valor da concentração temos, imediatamente, a massa do soluto. 

Para a massa do soluto e para o volume da solução não são estabelecidas unidades obrigatórias, embora na prática, usa-se normalmente massa em gramas e volume em litros.

A concentração de uma solução (mistura homogênea) é a medida da quantidade de soluto que está presente em uma determinada quantidade de solvente. Como as quantidades de soluto e solvente são especificadas em unidades de medida diferentes, dizemos que existem tipos de concentração distintos.

Assim, para determinar o tipo de concentração que a solução apresenta, é necessário conhecer as unidades de medida de todos os seus participantes (soluto e solvente).

OBS.: Convencionou-se que qualquer dado referente ao soluto utilize o índice 1; para o solvente, índice 2; e para a solução, nenhum índice.

Veja as formas e fórmulas necessárias para o cálculo do tipo de concentração envolvendo massa e volume.

• Concentração comum (C)

É a modalidade de cálculo da concentração de uma solução que relaciona a massa do soluto (m1) e o volume da solução (V), como podemos observar na expressão a seguir:

C = m1
     V

A unidade utilizada, rotineiramente, é g/L – isso quando a massa do souto estiver em gramas e o volume estiver em litros (L).

• Densidade (d)

É a modalidade de cálculo da concentração de uma solução que relaciona a massa (m) e volume (V), como podemos observar na expressão a seguir:

d = m 
     V

Como a massa da solução é a resultante da soma (m1 + m2) da massa do soluto e da massa do solvente (m2) e o volume da solução é resultante da soma (V1 + V2) do volume do soluto e do volume do solvente (V2), podemos reescrever a fórmula da seguinte maneira:

d = m1 + m2
      V1 + V2

A unidade utilizada em densidade, rotineiramente, é g/mL, isso quando a massa estiver em gramas e o volume estiver em mililitros (mL).

• Concentração molar (M) ou concentração em quantidade de matéria (molaridade)

É a modalidade de cálculo da concentração de uma solução que relaciona o número de mol do soluto (n1) e o volume da solução (V), como podemos observar na expressão a seguir:

M = n1
     V

OBS.: O volume da solução, na concentração em quantidade de matéria, é sempre trabalhado na unidade litro (L).

Como o número de mol do soluto é o resultado da divisão entre a massa do soluto e a massa molar do soluto (M1), temos:

n1 = m1
       M1

Podemos substituir o n1 na fórmula da molalidade pela fórmula dele, da seguinte forma:

M =   m1   
      M1.V

• Título em massa (T)

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Título em volume é a modalidade de cálculo da concentração de uma solução que relaciona a massa do soluto (m1) com a massa da solução (m), como na expressão a seguir:

T = m1
    m

OBS.: O título em massa não apresenta unidade de medida por se tratar de uma divisão de massas com a mesma unidade, ou seja, anulam-se.

Como a massa da solução é resultante da soma (m1 + m2) da massa do soluto com a massa do solvente (m2), podemos reescrever a fórmula do título em massa da seguinte maneira:

T =   m1   
     m1 + m2

• Título em volume (Tv)

Título em volume é a modalidade de cálculo da concentração de uma solução que relaciona o volume ocupado pelo soluto (V1) e o volume da solução (V), como na expressão a seguir:

Tv = V1
      V

OBS.: O título em volume não apresenta unidade de medida por se tratar de uma divisão de volumes com a mesma unidade, ou seja, anulam-se.

Como o volume da solução é resultante da soma (V1 + V2) do volume do soluto com o volume do solvente (V2), podemos reescrever a fórmula do título em volume da seguinte maneira:

Tv =    V1   
       V1 + V2

• Molalidade (W) ou concentração em mol/Kg

É a modalidade de cálculo da concentração de uma solução que relaciona o número de mol do soluto (n1) e a massa do solvente (m2), como podemos observar na expressão a seguir:

W = n1
       m2

OBS.: A massa do solvente, na molalidade, é sempre trabalhada na unidade quilograma (Kg).

Como o número de mol do soluto é o resultado da divisão entre a massa do soluto e a massa molar do soluto, temos:

n1 = m1
       M1

Podemos substituir o n1 na fórmula da molalidade pela fórmula dele, da seguinte maneira:

W =    m1   
       M1.m2

• Partes por milhão (ppm), bilhão (ppb) ou trilhão (ppt)

É uma modalidade de concentração que relaciona uma parte do soluto com um milhão, um bilhão ou um trilhão de partes do solvente. Veja a representação de cada componente:

a) ppm

ppm =        1 parte          
         1000000 de partes

b) ppb

ppb=           1 parte             
       1000000000 de partes

c) ppt

ppmt =              1 parte               
          1000000000000 de partes

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O que é massa dividido por volume?