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Concentração de soluções
1ª SÉRIE
Aula 6 – 3º Bimestre
Química
Etapa Ensino Médio
Soluções químicas;
Concentrações;
Unidades de medida de concentração de soluções.
Realizar experimento sobre soluções e concentrações;
Elaborar hipóteses, previsões e estimativas;
Trabalhar os conceitos de solução, soluto, solvente, solubilidade e concentração.
Conteúdo
Objetivos
(EM13CNT105) Analisar os ciclos biogeoquímicos e interpretar os efeitos de fenômenos naturais e da interferência humana sobre esses ciclos, para promover ações individuais e/ ou coletivas que minimizem consequências nocivas à vida
O que é concentração de uma solução e por que é uma propriedade fundamental?
Quais são as principais unidades de medida utilizadas para expressar concentração de soluções?
Quais são os diferentes tipos de concentração, como molaridade, percentual em massa e partes por milhão?
Para começar
A concentração de uma solução é uma medida da quantidade de soluto presente em determinada quantidade de solvente ou solução.
Concentração de soluções
É uma informação importante para entender a quantidade de substância dissolvida em relação ao volume total da solução.
Foco no conteúdo
É expressa por meio da fórmula:
C = m / V  Em que: C = concentração comum (g/L)
                            m1 = massa do soluto (g)
                            V = volume da solução (L)
Não confunda a concentração comum com a densidade, que relaciona a massa e o volume da solução. A densidade é calculada da seguinte forma:
d = m / V   Em que: d = densidade (g/L)
m = massa da solução (soluto + solvente), em g
V = volume da solução (L)
Concentração comum
Foco no conteúdo
Experimento
Dados: 1 colher de café equivale a aproximadamente 2 g; 1 gota tem aproximadamente 0,05 mL.
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-
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Na prática
Podemos afirmar que a água contida no béquer 2 está poluída? E contaminada? Por quê? Caso a substância dissolvida no béquer A fosse algum composto desconhecido, quais seriam as possíveis consequências?
Na prática
Correção
A água poluída nem sempre provoca doenças nos seres humanos, pois pode não conter organismos patogênicos e substâncias tóxicas. Entretanto, quando ela apresenta esses elementos, dizemos que está contaminada. 
A substância contida no béquer 1 é conhecida, então é possível concluir que a água no béquer 2 não está nem poluída nem contaminada. Se a substância inserida no béquer 1 fosse outra, esse cenário poderia ser diferente, pois a água contida no béquer 2 poderia estar contaminada e causar riscos à saúde.
Na prática
Soluto e solvente são as partes que compõem uma solução: a substância que se dissolve é o soluto, enquanto o solvente é a substância na qual o soluto se dissolve. Na solução contida no béquer 1, qual substância será o soluto e qual substância será o solvente? Cite exemplos de soluções que fazem parte do nosso cotidiano, identificando soluto e solvente.
Na prática
Correção
A água dissolve o suco em pó, portanto será o solvente, e o suco em pó será o soluto. Alguns solutos podem estar na forma gasosa, sendo o caso dos gases dissolvidos em água. 
Outros exemplos podem ser o soro caseiro, no qual a água será o solvente e o sal e o açúcar serão os solutos; leite com achocolatado, no qual o leite será o solvente e o achocolatado o soluto; água com açúcar, em que o açúcar será o soluto e a água o solvente; refrigerante, no qual teremos água como solvente e açúcar, corante e gás 
carbônico como solutos. 
Na prática
Muitas substâncias, quando dissolvidas em água, não são visíveis a olho nu. Isso acontece com os sais minerais presentes na água potável e com substâncias patogênicas presentes na água contaminada. Esse fato ocorre pelo fato de a concentração dessas substâncias na água ser pequena, sendo insuficiente para ser vista, mas suficiente para colocar em risco a saúde dos seres vivos. O que você entende por concentração?
Na prática
Correção
A concentração é a quantidade de soluto contida em um dado volume ou massa de solução ou de solvente.
Na prática
Qual é a massa de suco em pó passível de ser dissolvida no béquer 1? A temperatura do solvente tem influência sobre esse valor?
Na prática
Correção
Para responder a essa atividade, é necessário fazer a estimativa da relação entre o número de colheres de suco em pó dissolvidas e sua massa, ressaltando que cada colher tem aproximadamente 2 g de suco em pó.
A temperatura do solvente influencia a solubilidade do soluto. No caso do leite com achocolatado, o leite quente dissolve melhor o pó do que o leite frio.
Na prática
Qual é a concentração da solução formada no béquer 1? Calcule a concentração da solução contida no béquer 2. Qual é a diferença observada nas soluções contidas nos béqueres 1 e 2?
Na prática
Correção
A partir da quantidade de colheres com o suco em pó que foram dissolvidas no béquer 1, para coletar e estimar a massa de soluto que vai possibilitar a elaboração dos cálculos. Ex.: 1 1/2 colher = 1,5 2 g = 3 g de suco.
                            3 g — 100 mL         X = 30 g/L
                              X — 1.000 mL
No caso apresentado como exemplo, a concentração da solução contida no béquer 1 será de 30 g/L. 
Na prática
Correção
Para calcular a concentração da solução contida no béquer 2, será necessário calcular sua massa e volume. Foram adicionadas 2 gotas; com cada gota com cerca de 0,05 mL, teremos um total de 0,1 mL. Por meio do volume encontrado, é possível calcular a massa contida nessa solução. 
Ex.: 30 g — 1.000 mL    X = 0,003 g
            X — 0,1 mL
A solução contida no béquer 2 é formada por 0,003 g de suco e 100 mL (ressaltamos que 0,1 mL do solvente adicionado não interferirá significativamente nos cálculos), logo:
                          0,003 g — 100 mL       X = 0,03 g/L
                                    X — 1.000 mL
Na prática
É a relação existente entre a massa de soluto em número de mols e o volume de uma solução em L.
É expressa por meio das seguintes fórmulas:
M = n1 / V ou M = m1 / M1 · V
Em que:
M = concentração em mol (mol/L)
n1 = número de mols do soluto (mol)
m1 = massa de soluto (g)
Concentração em mol/L
M1 = massa molar (g/mol)
V = volume da solução (L)
Foco no conteúdo
A água própria para consumo humano não pode conter microrganismos patogênicos nem substâncias que representem risco à saúde em níveis superiores aos máximos permitidos, além de não poder apresentar características que causem rejeição por parte da população (como gosto, odor ou cor que deixem a água com um aspecto desagradável). A concentração máxima permitida de sódio e alumínio, na água potável, pelo Ministério da Saúde, são, respectivamente, 200 mg/L e 0,2 mg/L.
Calcule a concentração molar (mol/L) máxima permitida de sódio e alumínio na água potável. 
Massa atômica: Na: 23 u e Al: 27 u.
Na prática
Correção
Sódio:
1 mol — 23 g                x = 0,009 mol/L ou 9 10–3 mol/L
      X — 0,2 g (200 mg)
Alumínio:
1 mol — 27 g              X = 0,000007 mol/L ou 7 10–6 mol/L
X — 0,0002 g (0,2 mg)
Na prática
O título ou porcentagem em massa da solução consiste na relação entre a massa do soluto e a massa da solução.
T = m1 / m ou T = m1 / m1 + m2
Em que:
T = título, m = massa da solução (g), m1 = massa de soluto (g), m2 = massa de solvente (g).
Para a porcentagem, deve-se multiplicar por 100 o resultado alcançado: % = 100 · T.
Título
Foco no conteúdo
Em alguns casos, a massa de soluto presente na solução é extremamente pequena, sendo inviável calcular a porcentagem.
Uma possibilidade é calcular a quantidade de soluto, em gramas, presente em 1.000.000 (106) gramas de solução.
A fórmula para esse cálculo é a seguinte:
1 ppm = 1 parte de soluto / 106 de solução
Partes por milhão
Foco no conteúdo
Em águas naturais não poluídas, as concentrações de fósforo situam-se na faixa de 0,01 mg/L a 0,05 mg/L. Em certa amostra coletada em rio, verificou-se que em 100 mL de água havia 0,004 mg de fósforo. Usando como único critério a concentração de fósforo, podemosconcluir que esse rio está poluído? Por quê?
Desafio
Todo mundo escreve!
Aplicando
Realizamos experimento sobre soluções e concentrações; 
Elaboramos hipóteses, previsões e estimativas;
Trabalhamos os conceitos de solução, soluto, solvente, solubilidade e concentração.
O que aprendemos hoje?
Tarefa SP
Localizador: 97790
Professor, para visualizar a tarefa da aula, acesse com seu login: tarefas.cmsp.educacao.sp.gov.br
Clique em “Atividades” e, em seguida, em “Modelos”.
Em “Buscar por”, selecione a opção “Localizador”.
Copie o localizador acima e cole no campo de busca.
Clique em “Procurar”. 
Videotutorial: http://tarefasp.educacao.sp.gov.br/
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SÃO PAULO (ESTADO). Currículo em Ação: Caderno do Professor – Ciências da Natureza – Ensino Médio – 1ª série –  2º semestre. São Paulo: Seduc-SP, 2023. Disponível em: https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/10/1serie-2sem-Prof-CNT.pdf. Acesso em: 26 maio 2023. 
LEMOV, D. Aula nota 10 3.0: 63 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. 3. ed. Porto Alegre: Penso, 2023.
Referências
Lista de imagens e vídeos
Slide 3 – https://www.pngwing.com/pt/free-png-ppifn 
Slide 4 – https://www.pngwing.com/pt/free-png-zcxfv 
Slide 5 – https://www.pngwing.com/pt/free-png-cbqgt 
Slide 7 – https://www.pngwing.com/pt/free-png-dkyve 
Slide 12 – https://www.pngwing.com/pt/free-png-mulou
Slide 23 – https://www.pngwing.com/pt/free-png-bzmha 
Referências
Material 
Digital