04 Unidades de Concentração em Massa

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UNIDADES DE CONCENTRAÇÃO EM MASSA 
 
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Unidades de Concentração em Massa 
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 volu-
me 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 solven-
te (m2) e o volume da solução é resultante da soma (V1 + V2) do volume do soluto e do volume do sol-
vente (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 uni-
dade 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: 
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M = m1 
 M1.V 
• Título em massa (T) 
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 solven-
te (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 sol-
vente (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: 
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a) ppm 
ppm = 1 parte 
 1000000 de partes 
b) ppb 
ppb= 1 parte 
 1000000000 de partes 
c) ppt 
ppmt = 1 parte 
 1000000000000 de partes 
Existem vários tipos de concentração das soluções químicas, entre eles, temos: 
·Concentração Comum 
·Concentração em mol/L 
·Densidade 
·Título ou Porcentagem em massa de uma solução 
As fórmulas usadas para calcular cada uma dessas concentrações são: 
 
É importante lembrar que o índice 1 indica que a grandeza se refere ao soluto, índice 2 se refere ao 
solvente e quando não há índice, trata-se da solução. Por exemplo: 
m1 = massa do soluto; 
m2 = massa do solvente; 
m = massa da solução (m1 + m2). 
Podemos relacionar esses tipos de concentração das soluções e, dessa forma, chegar a novas fórmu-
las que podem ser usadas quando conveniente. Veja algumas dessas relações: 
• Relação da concentração comum com o título: 
C = m1 → m1 = C . V 
 V 
T = m1 → m1 = T . m 
 m 
C . V = T . m 
C = T . m (I) 
 V 
Da fórmula da densidade, temos: 
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d = m 
 V 
Então, podemos fazer a seguinte substituição em (I): 
C = T . d 
É importante lembrar que a concentração comum (C) e a densidade devem estar nas mesmas unida-
des. Não pode acontecer, por exemplo, de a densidade estar em g/L e a concentração em g/cm3. 
Agora temos uma nova fórmula que relaciona concentração comum, título e densidade. Veja um exem-
plo de exercício em que podemos usar essa relação: 
Exemplo: 
“Numa estação de tratamento de água, adicionou-se cloro até 0,4% de massa. A densidade da solução 
final era de 1,0 g/mL. Qual será a concentração de cloro nessa solução em g/L?” 
Resolução: 
Dados: 
d = 1,0 g/mL 
T = 0,4 %= 0,004 
C = ? g/L 
A primeira coisa que temos que fazer é igualar as unidades, passando a densidade de g/mL para g/L: 
1000 mL = 1 L 
1,0 g ---------- 1 mL 
x -------------- 1000 mL 
x = 1000 g → d = 1000 g/L 
Agora usamos a fórmula que encontramos para descobrir a concentração comum: 
C = T . d 
C = 0,004 . 1000 g/L 
C = 4 g/L 
• Relação entre concentração comum e concentração em mol/L: 
C = m1 → m1 = C . V 
 V 
M = n1 → M = ___m1___ → m1 = MM1 . V . M 
 V MM1 . V 
C . V = MM1 . V . M 
C = MM1 . V . M 
 V 
C = MM1 . M 
Em que: 
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C = Concentração comum; 
MM1= massa molar do soluto; 
M = concentração em mol/L (molaridade). 
Exemplo: 
“Determine a concentração em mol/L e em g/L de 30g de ácido acético presente em cada 5L de vina-
gre (H3CCOOH). (Massa molar do H3CCOOH = 60 g/mol).” 
Resolução: 
Dados: 
m1 = 30g 
V = 5 L 
MM1 = 60 g/mol 
C = ? g/L 
M = ? mol/L 
Podemos encontrar o valor da concentração comum pela sua fórmula básica: 
C = m1 
 V 
C = 30g 
 5L 
C = 6 g/L 
Agora podemos usar a relação abaixo para encontrar o valor da concentração em mol/L: 
C = MM1 . M 
M = __C_ 
 MM1 
M = __6 g/L __ 
 60 g/mol 
M = 0,1 mol/L 
Podemos estabelecer o seguinte também: 
C = MM1 . M 
C = T . d 
MM1 . M = T . d 
Vamos usar essa relação para resolver mais um exercício: 
Exemplo: 
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“O ácido sulfúrico (H2SO4) é um reagente muito importante para trabalhos desenvolvidos em laborató-
rio. Observe o frasco abaixo e indique qual é a concentração em mol/L desse ácido sulfúrico. (Massa 
molar do H2SO4= 98 g/mol).” 
 
Resolução: 
Dados: 
d = 1,84 g/cm3 
T = 95% = 0,95 
MM1 = 98 g/mol 
M = ? mol/L 
Primeiro temos que passar a densidade para g/L. Se 1 cm3= 1 mL e 1000 mL 
= 1 L, então: 1000 cm3 = 1 L: 
1,84 g---------- 1 cm3 
x -------------- 1000 cm3 
x = 1840 g → d = 1840 g/L 
Agora usamos a relação encontrada para descobrir o valor da concentração em mol/L: 
MM1 . M = T . d 
M = T . d 
 MM1 
M = 0,95 . 1840 g/L 
 98 g/mol 
M = 1748 g/L 
 98 g/mol 
M = 17,8 mol/L 
Em Química, concentração é a razão entre a quantidade ou a massa de uma substância e o volume ou 
massa do solvente em que essa substância se encontra dissolvida. A forma com que uma substância 
se distribui em outra por unidade de referência. 
Para que seja considerada uma solução é necessário que o solvente "envolva" as partículas de soluto, 
tal processo é chamado de solvatação. A partir disto, falemos em concentração, quanto mais partículas 
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de soluto são envolvidas pelo solvente por unidade (mL, L, g, kg), mais concentrada é a solução e 
quanto menos partículas de soluto são solvatadas pelo solvente, menos concentrada é a solução. 
Concentração Comum de uma Solução (C) 
A chamada concentração comum de uma solução é dada pela razão entre a massa do soluto, m, 
em gramas (g) e o volume, (v), da solução em litros (L). A unidade usual é g/L, a do Sistema Internaci-
onal (SI) é kg/m³: 
 
Pode ainda ser expressa pelas verdadeira unidades físicas g/ml, g/cm³, kg/L, etc. Em algumas ativida-
des, como análises clínicas, são usadas variações como g/100ml, g/100 cm³ ou g/dL ou ainda mg/mL. 
Exemplo: Num recipiente de volume máximo 2 L foram adicionadas 3 colheres de chá com 2 g de sal 
de cozinha (NaCl) cada uma. Se após este procedimento adicionam-se uma quantidade de água para 
encher todo o recipiente, o cálculo é feito seguindo o raciocínio: 
 
ou seja, em cada litro dessa solução aquosa há 3 g de NaCl. 
Concentração molar de uma solução ou molaridade ([]) 
É dada pela razão entre a quantidade de matéria, n, do soluto em mol (mol) e o volume, v, 
da solução em litros (L). A unidade usual é mol/L ou M (lê-se "molar"), a do SI é mol/m³: 
Exemplo: 
Adiciona-se 3 mol de NaCl em um recipiente de 10 litros. Logo, a concentração molar é 
 
TIPOS DE CONCENTRAÇÃO 
Concentração é o termo que utilizamos para fazer a relação entre a quantidade de soluto e a quantida-
de de solvente em uma solução. As quantidades podem ser dadas em massa, volume, mol, etc. 
Observe: 
m1= 2g 
n2 = 0,5mol 
V = 14L 
Cada grandeza tem um índice. Utilizamos índice: 
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1 = para quantidades relativas ao soluto 
2 = para quantidades relativas ao solvente 
nenhum índice = para quantidades relativas à solução 
Exemplos: 
massa de 2g do soluto NaCl: m1= 2g 
número de mols de 0,5mol do solvente água: n2 = 0,5mol 
volume da solução de 14L: V = 14L 
As concentrações podem ser: 
1. Concentração Comum 
2. Molaridade 
3. Título 
4. Fração Molar 
5. Normalidade 
Concentração Comum (C) 
É a relação entre a massa do soluto em gramas e o volume da solução em litros. 
 
Onde: 
C = concentração comum (g/L) 
m1= massa do soluto(g) 
V = volume da solução (L) 
Exemplo: 
Qual a concentração comum em g/L de uma solução de 3L com 60g de NaCl? 
 
 
 
Concentração comum é diferente de densidade, apesar da fórmula ser parecida. Veja a diferença: 
 
A densidade é sempre da solução, então: 
 
 
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Na concentração comum, calcula-se apenas a msoluto, ou seja, m1 
Molaridade (M) 
A molaridade de uma solução é a concentração em número de mols de soluto e o volumede 1L de 
solução. 
 
Onde: 
 
M = molaridade (mol/L) 
n1= número de mols do soluto (mol) 
V = volume da solução (L) 
 O cálculo da molaridade é feito através da fórmula acima ou por regra de três. Outra fórmula que utili-
zamos é para achar o número de mols de um soluto: 
 
Onde: 
n = número de mols (mol) 
m1 = massa do soluto (g) 
MM = massa molar (g/mol) 
Exemplo: 
Qual a molaridade de uma solução de 3L com 87,75g de NaCl? 
 
 
 
Podemos utilizar uma única fórmula unindo a molaridade e o número de mols: 
 
Onde: 
M = molaridade (mol/L) 
m1 = massa do soluto (g) 
MM1= massa molar do soluto (g/mol) 
V = volume da solução (L) 
Título ( ) e Percentual (%) 
É a relação entre soluto e solvente de uma solução dada em percentual (%). 
 Os percentuais podem ser: 
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- Percentual massa/massa ou peso/peso: 
 %m/m ; %p/p 
 
- Percentual massa/volume: 
%m/V ; %p/V 
 
- Percentual volume/volume: 
%v/v 
 
Exemplos: 
NaCl 20,3% = 20,3g em 100g de solução 
50% de NaOH = 50g de NaOH em 100mL de solução (m/v) 
46% de etanol = 46mL de etanol em 100mL de solução (v/v) 
O título não possui unidade. É adimensional. Ele varia entre 0 e 1. 
 O percentual varia de 0 a 100. 
 ou 
Para encontrar o valor percentual através do título: 
 
Relação entre concentração comum, densidade e título: 
 
 
Relação entre outras grandezas: 
 
Ou simplesmente: 
 
 
Exemplo: 
1) Uma solução contém 8g de NaCl e 42g de água. Qual o título em massa da solução? E seu título 
percentual? 
 % = ? 
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2) No rótulo de um frasco de HCl há a seguinte informação: 
título percentual em massa = 36,5% 
densidade = 1,18g/mL 
Qual a molaridade desse ácido? 
Transformar o percentual em título: 
 
Depois aplicar a fórmula: 
 
 
 
Para achar a molaridade: 
 
 
 
Fração Molar (x) 
A fração molar é uma unidade de concentração muito utilizada em físico-química. Pode ser encontrado 
o valor da fração molar do soluto e também do solvente. É uma unidade adimensional. 
 ou 
 ou 
Então: 
 
Onde: 
x = fração molar da solução 
x1= fração molar do soluto 
x2 = fração molar do solvente 
n1= n°de mol do soluto 
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n2 = n° de mol do solvente 
n = n° de mol da solução 
Observação: 
 
 
 
Exemplo: 
Adicionando-se 52,0g de sacarose, C12H22O11 a 48,0g de água para formar uma solução, calcule 
para a fração molar da sacarose nesta solução: 
 
Para achar a fração molar do soluto (sacarose): 
 
 
 
Normalidade (N ou η) 
É a relação entre o equivalente-grama do soluto pelo volume da solução. A unidade é representada 
pela letra N (normal). Está em desuso, mas ainda pode ser encontrada em alguns rótulos nos laborató-
rios. 
 
 
Onde: 
N = normalidade (N) 
n Eqg1 = número de equivalente-grama do soluto 
V = volume da solução 
Como calcular o equivalente-grama? 
Para ácido: 
 
Onde: 
1E ácido = 1 equivavelnte-grama do ácido 
MM = massa molar 
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Exemplo: 
Quantas gramas tem 1E (um equivalente-grama) de HCl? 
 
Para base: 
 
Onde: 
1E base = 1 equivavelnte-grama da base 
MM = massa molar 
Exemplo: 
Quantos equivalentes-grama tem em 80g de NaOH? 
 
 
 
Para sal: 
 
Onde: 
1E sal = 1 equivavelnte-grama do sal 
MM = massa molar 
Exemplo: 
Quantas gramas tem 1E de NaCl? 
 
Resumindo as três fórmulas, o equivalente-grama pode ser dado por: 
 
Onde: 
MM = massa molar 
x = n° de H+, n° de OH- ou n° total de elétrons transferidos 
Algumas relações entre normalidade, molaridade e massa: 
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Exemplo de cálculo envolvendo normalidade: 
Qual a massa de ácido sulfúrico (H2SO4) contida em 80mL de sua solução 0,1N? 
Dados: 
MM = 98g/mol 
V = 80mL = 0,08L 
N = 0,1N 
m1= ? 
Calcular o equivalente-grama: 
 
 
Calcular a massa: 
 
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__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 
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