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Química/ 2ª série Soluções Prof(s): Deise e Gabriel Concentração Comum Título em massa e em volume Molaridade ppm, ppb e ppt Concentração de Soluções Outras expressões da concentração Concentração das Soluções 1 2 3 4 Esses copos contêm o mesmo suco Suco “mais forte” Suco “mais fraco” Qual dos copos apresenta o suco de maior concentração? Por que variando a concentração de soluções coloridas há mudança na sua cor? Concentração é a quantidade de soluto em uma dada quantidade de solução Concentração comum Definição É a razão entre a massa do soluto e o volume da solução c = 𝑚 (𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜) 𝑉 (𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜) 𝑽 = 𝒎 𝒄 𝒎 = 𝒄.𝑽 Concentração comum (g/L) Suponha que uma pessoa, para adoçar seu cafezinho, tenha utilizado 5 g de sacarose para uma xícara de 50 mL do líquido. Qual é a concentração final, em g/L de sacarose nesse cafezinho? *adaptada ENEM* C = 5 𝑔 0,05 𝐿 = 100 g/L Os cálculos envolvendo soluções podem ser resolvidos também usando a REGRA DE TRÊS: 5 g -------------- 50 mL X --------------- 1000mL 𝑐 = 5 𝑔 0,05𝐿 = 100 g/L Massa do soluto Volume da solução C = Concentração comum Densidade da solução (d) É a relação entre a massa total da solução (m) com o seu volume (V). d = 𝑚1 +𝑚2 𝑉 massa do soluto massa do solvente Volume total da solução Uma solução de 500 mL foi preparada dissolvendo 50 g de NaOH (s) em 500 g de água. Determine a densidade da solução e sua concentração comum em g/L. d = 550 𝑔 0,5 𝐿 = 1100 g/L c = 50 𝑔 0,5 𝐿 = 100 g/L Foram preparados 300 mL de solução dissolvendo-se 30 g de NaOH (s) em 300 g de água. Sobre o que foi dito anteriormente, informe: a) A densidade da solução em g/L. b) A concentração da solução em g/L. C = 30 𝑔 0,3𝐿 = 100 g/L d= 330 𝑔 0,3𝐿 = 1100 g/L Exercício Concentração molar Relação entre a quantidade de matéria (massa em mol) do soluto e o volume da solução. Concentração em mol/L Volume da solução N° de mols do soluto n1= 𝑚1 𝑀 Massa do soluto Massa molar do soluto Sendo m1 a massa do soluto e M a massa molar do soluto ou Volume da solução = 𝑚1 𝑀.𝑉 = 0,2 𝑚𝑜𝑙 𝐿 = 𝑚1 74,6 g/mol . 2 𝐿 𝑚1 = 29,84 𝑔 Concentração molar Que massa do KCl deve ser dissolvida em água para se obter 2 L de uma solução cuja concentração é de 0,2 mol/L? Dado: M (KCl) = 74,6 g/mol. x mol KCl 1 Litro 2 Litros 0,2 mol KCl x = 0,4 mol de KCl 1 mol KCl 74,6 g 0,4 mol de KCl X g x = 29,84 g de KCl Concentração molar Qual a concentração em mol/L de uma solução preparada dissolvendo-se 37,3 g de KCl em 500 mL de água. Dado: M (KCl) = 74,6 g/mol. = 𝑚1 𝑀.𝑉 = 37,3𝑔 74,6 g/mol . 0,5 𝐿 = 1𝑚𝑜𝑙/𝐿 37,3 g de KCl 0,5 L 1,0 LX g de KCl X = 74,6 g de KCl 1 mol KCl 74,6 g = 1𝑚𝑜𝑙/𝐿 A maior parte das soluções reagentes em laboratórios de química tem sua concentração expressa em molaridade. Mol/L Mol L-1 molar M Concentração molar (Unifenas MG/2020) Analise os dados e marque a opção que indica o volume correspondente de uma solução para que um cozinheiro prepare uma solução 0,8 mol/L de cloreto de sódio, sabendo que ele adiciona 234 g de NaCl em um caldeirão. Dados: (Na = 23u Cl = 35,5u). a) 8 L b) 2 L c) 10 L d) 0,8 L e) 5 L = 𝑚1 𝑀.𝑉 = 0,8 𝑚𝑜𝑙 𝐿 = 234𝑔 58,5 g/mol . 𝑉 V= 5 𝐿 Massa molar NaCl = 23 + 35,5 = 58,5 g/mol Exercício 1 mol NaCl 58,5 g 234 gX mol X mol = 4 mol 0,8 mol NaCl 1 L 4 mols NaCl X L X = 5 L Metais potencialmente tóxicos na água Barragem de Mariana Carvalho et al, 2017. Pb: (0,097 mg L-1); As: (0,911 mg L-1); Ni: (1,078 mg L-1); Cu: (1,115 mg L-1); Al: (9,432 mg L-1); Mn:(1,638 mg L-1) Avaliaram a concentração de metais pesados nas águas do rio Doce Valores de um dos pontos de coleta maiores do que os valores de referência Resolução CONAMA 357/05 após o rompimento da barragem “As” não é mais classificado como metal* Resolução CONAMA 357/05 Metal Artigo (mg L-1) CONAMA(mg L-1) Pb 0,097 0,033 As 0,911 0,033 Ni 1,078 0,025 Cu 1,115 0,013 Al 9,432 0,2 Mn 1,638 0,5 Metais pesados são elementos traço são encontrados em baixas concentrações em condições naturais Atividades industriais e mineração aumentam a concentração desses metais na natureza. Metais potencialmente tóxicos na água “As” não é mais classificado como metal* Danos causados pelos metais potencialmente tóxicos Afetam a fauna e a flora aquática Contaminação ambiental e danos à saúde Pb: pode provocar irritabilidade, tumores e danos neurológicos. O Ni e Cu precipitam a secreção da mucosa dos peixe morte. O Al altera o sabor da água e contribui para o desenvolvimento do Alzheimer. A ingestão em excesso de Mn pode causar distúrbios psiquiátricos. (MAP-QUIM) Em uma determinada cidade existe uma mineradora que, de forma irregular, despeja os resíduos da mineração no rio que a abastece. Com o intuito de verificar se estão presentes na água elementos nocivos à saúde humana, um grupo de estudantes procedeu à coleta e análise dessa água, verificando que havia uma quantidade de 0,00002g de chumbo (Pb) em 500 mL de água. Calcule a concentração de Pb na água e determine e se ela está dentro do limite estipulado pelo CONAMA. 0,00002g = 0,02 mg 500 mL= 0,5 L A concentração na resolução do CONAMA é dada em mg/L, então: C = 𝟎,𝟎𝟐 𝒎𝒈 𝟎,𝟓 𝑳 = 0,04 mg/L A concentração do Pb na água extrapola o limite máximo estabelecido pelo CONAMA Exercício REIS, Martha. Química: meio ambiente, cidadania e tecnologia. v. 2, 1ª ed. Ed FTD, São Paulo, 2010. CANTO, Eduardo Leite do e PERUZZO, Francisco Miragaia. Química: na abordagem do cotidiano. v. 2, 5ª ed. Ed Moderna, São Paulo, 2009. FELTRE, Ricardo. Química Orgânica. v. 2, 6.ed. São Paulo: Moderna, 2004. LISBOA, J. C. F. Ser Protagonista Química. v. 2, Editora SM. 2011. DE CARVALHO, M. S et al. Concentração de metais no rio Doce em Mariana, Minas Gerais, Brasil. Acta Brasiliensis, v. 1, n. 3, p. 37-41, 2017. REFERÊNCIAS