Concentração de soluções: a gente apanha, mas aprende!!

Oi, estudantes, amantes da química ou fascinados por conhecimento, tudo certo? Prazer em conhecê-los, eu sou a Mari Negrini e vou escrever um pouco sobre essa matéria maluca e fascinante que é a química (que eu adoro, por sinal!!!).

Hoje eu já vou começar falando sobre um assunto que deixa muita gente por aí arrepiada: concentração de soluções! Pobre coitada da matéria, eu sei que é só escutar “concentração de soluções” que logo vem “O quê? Concentração? Cálculo!! Eu tenho horror a esse assunto! Cada conta do mal!”. Mas calma, pera-lá que com jeitinho tudo se resolve, a gente começa a tratar do assunto suave, na miúda e depois a gente dificulta um pouquinho só porque professor de química tem que judiar mesmo!! haha 😛

Primeiro de tudo, quando a gente fala em “solução” a gente tá falando sobre um tipo de dispersão. Mas, o que diabos é isso? Dispersão?

Quando temos uma substância “misturada” no interior de outra substância, chamamos este sistema de dispersão. Espera que não é tão difícil de entender! Por exemplo, quando a gente faz refresco com suco em pó a gente mistura o suco na água e eis que o que obtemos não é nada mais do que uma dispersão: as partículas do suco em pó (chamadas de disperso) ficam distribuídas uniformemente no interior da água (chamada de dispersante ou dispergente). Outros exemplos de dispersão são a fumaça (partículas sólidas dispersas em gás), o sangue (leucócitos, plaquetas e hemácias dispersos no plasma sanguíneo), a neblina (partículas líquidas dispersas no ar), um copo de água com sal, entre muitos outros.

Dispersões são classificadas em dispersão grosseira, coloide ou solução, e esta classificação depende do diâmetro das partículas de material disperso.

o sistema areia + água é um exemplo de dispersão grosseira. As partículas dispersas possuem diâmetro médio maior do que 100 nm, o que nos permite visualizá-las a olho nu ou com microscópio comum (é o caso do sangue). As partículas dispersas também podem sedimentar por gravidade ou com centrífuga comum e serem filtradas por filtro comum. Outros exemplos são o leite de magnésia e o sistema areia água.

A maionese, a gelatina, até o desodorante spray podem ser classificados como coloides. Suas partículas dispersas tem diâmetro médio entre 100 nm e 1 nm, e só podem ser visualizadas por ultramicroscópio (baseia-se no espalhamento de luz). Estas também podem sedimentar com a utilização de uma ultracentrífuga (atinge velocidade maior do que a centrífuga comum) e serem filtradas por ultrafiltro (utiliza-se uma malha diferenciada). Existem vários tipos de coloides e estes são classificados de acordo com o estado de agregação do disperso e do dispersante, por exemplo, a fumaça é uma dispersão de sólido em gás, sendo chamada de aerossol sólido; já a neblina é uma dispersão de líquido (gotículas de água) em gás, sendo chamada de aerossol líquido.

O sal de cozinha dissolvido em água é um exemplo de solução. As partículas dispersas possuem diâmetro médio menor do que 1 nm, desta forma, estas não podem ser visualizadas, decantadas ou filtradas de forma alguma. Como outros exemplos de solução temos o ar atmosférico (mistura dos gases nitrogênio, oxigênio, metano, gás carbônico, argônio, entre outros), o ouro 18 quilates (solução sólida), o soro fisiológico (solução líquida) e até o cafezinho que a gente toma (pó de café solubilizado em água quente).

Pronto!! Agora já entendemos esse lance de dispersão e vimos que as soluções nada mais são do que um tipo de dispersão (temos a mistura de diferentes substâncias) em que não conseguimos visualizar as partículas dispersas na fase dispersante de maneira alguma, ou seja, TODA SOLUÇÃO É UMA MISTURA HOMOGÊNEA (POSSUI UMA ÚNICA FASE) e qualquer porção da solução que analisarmos terá as mesmas características e propriedades desta. Para soluções, a substância dispersa é chamada de soluto e o dispergente é chamado de solvente.

Agora vamos chegar na parte mais tchans: o cálculo da concentração de soluções. A concentração é uma forma de diferenciar soluções, indicando o quanto (relação em massa, volume ou quantidade de matéria) existe de soluto ou solvente em solução. Por exemplo, temos duas soluções de açúcar dissolvido em água: solução 1 e solução 2. Em ambas as soluções temos um copo de água como solvente, mas a quantidade de açúcar adicionada é diferente: na solução 1 temos 2 colheres de sopa dissolvidas, enquanto que na solução 2 só há uma colher de sopa de açúcar dissolvida. Sabemos que em ambos os casos a solução tem um volume de 200 ml. Embora as duas soluções sejam formadas por água e açúcar, a concentração de ambas é diferente:

Existem várias formas de se expressar a concentração, mas conhecendo algumas poucas informações você vai conseguir fazer o cálculo tranquilo. Por exemplo, se soubermos que 1 colher de sopa de açúcar corresponde a uma massa de 5 g, podemos converter a concentração em gramas de soluto (açúcar) por ml de solução:

Por fim, vamos calcular a concentração em quantidade de matéria (mol) por litro de solução. A partir da massa de soluto (açúcar) nós conseguimos calcular a quantidade em mol do soluto, basta sabermos a massa molar do soluto que essa conversão fica fácil. Para calculá-la, temos que nos basear na quantidade de átomos de cada elemento presente na fórmula das moléculas ou íons que compõem o soluto:

Agora que já sabemos a massa molar do açúcar comum (sacarose), podemos calcular a quantidade em mol de açúcar nas soluções 1 e 2 pela conversão da massa de soluto em mol de soluto:

 A concentração em mol de soluto por volume de solução é normalmente dada em mol/L de solução, logo, devemos converter 200 ml (volume da solução 1 e 2) em litro:

                                       

Por fim, basta calcular a concentração das soluções 1 e 2 em mol/L, que vamos identificar pela letra M: 

Então, hoje nós aprendemos a calcular a concentração de uma solução em:

1) massa de soluto por volume de solução (o nosso cálculo foi em g/ml, mas isso pode variar de acordo como que é pedido no exercício, a massa pode ser em kg, por exemplo, e o volume em L);

2) quantidade de matéria (mol) por volume de solução (geralmente em litro).

No próximo post vamos resolver alguns exercícios de vestibular envolvendo concentração de soluções (mas só o que a gente viu até agora, né). Existem ainda outras formas de se expressar a concentração, mas, essas ficam para outros posts!! Com calma a gente aprende! 😉

beijinhos e até a próxima!

 

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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