Concentração de soluções: a gente apanha mas aprende!! (título, ppm e fração em mol)

Oi, meus apaixonados por conhecimento, tudo bem com vocês? Já estão craques em calcular as concentrações? Não se preocupem que vamos continuar treinando pra chegarmos até este ponto, né? 😉

Nos posts anteriores nós vimos como fazer o cálculo da concentração de uma solução em mol/L e g/L, e que é muito fácil converter um no outro sabendo a massa molar das moléculas que constituem o soluto. Também treinamos um pouco resolvendo juntos alguns exercícios da Fuvest e Unicamp sobre o assunto. Hoje vamos estudar outras formas de se calcular a concentração de soluções: título, ppm e fração molar. Mas pera lá, não se desespere, que vai ser moleza!!

Pra gente aprender esses novas formas de se representar a concentração de uma solução vamos nos basear naquele mesmo exemplo do açúcar em água no primeiro post, lembram? Nele comparamos duas situações:

 Nós vimos ainda que se cada colher de açúcar equivale a 5 gramas de açúcar, teremos para a solução 1 e 2, a massa de açúcar de:

Baseando-se nesse exemplo, podemos representar ainda a concentração da seguinte forma:

Título

O título é a relação entre a massa de soluto (açúcar) e a massa de solução (massa de açúcar + massa de água), e nós podemos representá-lo da seguinte forma:

Se soubermos a densidade da água (relação entre sua massa e volume), e desprezarmos o volume do açúcar (isso quer dizer que o volume da solução é o volume da água), podemos calcular qual é a massa de água em solução:

Agora que já sabemos a massa de açúcar (soluto) e massa de água (solvente), podemos calcular o título para as soluções acima:

Se nós multiplicarmos o valor do título por 100, teremos o título em porcentagem. Este valor representa a porcentagem, em massa, de soluto na solução:

 Concentração em partes por milhão (Cppm)

Quando você lê parece um “bicho de sete cabeças”, mas é muito sussa, pra achar a concentração em ppm, você tem que achar a relação de 1 parte de soluto para 1 milhão (106) de partes de solução. Calma, não se desespere que é fácil. O que podemos fazer é colocar a massa do soluto em mg e a massa do solvente em Kg pois:

                                               1 Kg  corresponde a  106 mg

Assim teremos uma relação mg/Kg, o que dará:

Deu pra entender um pouquinho? Vamos fazer o cálculo agora para o nosso exemplo pra ficar mais fácil de entender. Para achar a Cppm, temos que converter a massa de soluto (açúcar, que está em gramas) em mg e a massa de solução (que está em gramas) em Kg. Daí é só dividir a massa de soluto (em mg) pela massa de solução (em Kg):

Para a solução 1, teremos:

Agora, vamos calcular a concentração em ppm para a solução 2:

Fração em mol

Uma última forma de se expressar a concentração da solução que eu quero discutir com vocês é a fração em quantidade de matéria ou fração em mol. Essa concentração indica a relação entre a quantidade de matéria (mol) de soluto (no caso o açúcar) e a quantidade de mol de solução (é a soma de mol de soluto e mol de solvente). 

Para calcularmos essa concentração a gente precisa converter as massas de açúcar (soluto) e água (solvente) em quantidade de matéria (mol). A gente pode fazer essa conversão relacionando a massa molar dessas moléculas com as massas dadas no exemplo:

Agora basta relacionarmos a massa molar da água e do açúcar com suas respectivas massas presentes na solução e assim podemos calcular a fração molar de soluto e solvente. Vamos usar como exemplo a solução 1:

Observe que se a gente somar a fração molar do soluto (açúcar) e do solvente (água), esse valor tem que ser igual a  1 (seria o mesmo que 100%), pois a soma destas frações representam o total de mol em solução:

Então hoje a gente aprendeu a encontrar a concentração de uma solução nas seguintes formas: 1) título (relação  entre massa de solvente e massa de solução); 2) Partes por milhão (mg de soluto por Kg de solução); e 3) Fração em mol (quantidade de matéria de um dos componentes da solução por quantidade de matéria total da solução). Semana que vem, a gente vai resolver alguns exercícios de vestibular que abordem estas formas de se expressar a concentração!!

Beijinhos e até semana que vem!!

Mari Negrini é bacharela e licenciada em Química pela USP. Curiosa desde pequena, sempre procurou entender como a natureza e o universo ao seu redor funcionam. Encontrou na Química uma maneira mais completa de enxergar o mundo, tornando-se totalmente apaixonada por esta ciência!! Acredita que todos podem se apaixonar também (pelo menos um pouquinho, vai). Venha ter essa oportunidade aqui no Educa Help!!
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Mariana Negrini

Mari Negrini é bacharela e licenciada em Química pela USP. Curiosa desde pequena, sempre procurou entender como a natureza e o universo ao seu redor funcionam. Encontrou na Química uma maneira mais completa de enxergar o mundo, tornando-se totalmente apaixonada por esta ciência!! Acredita que todos podem se apaixonar também (pelo menos um pouquinho, vai). Venha ter essa oportunidade aqui no Educa Help!!

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