Matéria Concentração

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 Unidades de Concentração 
 
Concentração Comum (C) 
Unidade: g/L 
Concentração comum é a relação entre a massa do soluto, em gramas e o volume da 
solução, em litros. 
 Sendo: C = concentração comum 
 m1 = massa do soluto, em gramas 
 V = volume da solução, em litros 
 
 
 
 
 
Aplicação: Qual a concentração de uma solução que contém 20 gramas do soluto 
dissolvido em 0,5 litros de solução? 
 m1 = 20 g 
 V = 0,5 litro 
 C = 20g / 0,5 litro = 40 g / litro 
 
 
Molaridade ou concentração molar (M) 
 
Unidade: mol/L 
 
É a relação entre o número de moles do soluto e o volume da solução, em litros. 
 Sendo: M = molaridade ou concentração molar 
 n1 = número de moles do soluto. 
 V = volume da solução, em litros. 
 
 
 
 
Número de moles (n): 
 
Unidade: mol 
 
O número de moles é obtido através da aplicação da relação massa por mol. 
 
 
C = m(s) 
 V(L) 
M = n(s)
V(L)
M = n(s)
V(L)
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Logo, a molaridade pode ser expressa como: 
 
 
 
 
Aplicação: Foram dissolvidos 4,9 g de H2SO4 em água suficiente para 0,5 litros de 
solução. Qual a concentração molar (molaridade) e a concentração comum da 
solução? Dado: mol1 de H2SO4 = 98 g 
Cálculo da concentração molar ou molaridade: 
M = m 
 MM x V(L) 
 
M = 4,9 = 0,1 molar 
 98 x 0,5 
 
 
Fração molar (x) 
 
Não tem unidade 
 A fração molar de uma solução pode ser expressa de duas maneiras: 
 - Fração molar do soluto. 
 - Fração molar do solvente. 
A fração molar do soluto (X1) é a relação entre o número de moles do soluto (n1) e o 
número de moles da solução (n1+ n2). 
 
 
A fração molar do solvente (X2) é a relação entre o número de moles do solvente 
(n2) e o número de moles da solução (n1+ n2). 
 
 
 Sendo: X1 = fração molar do soluto e X2 = fração molar do solvente 
 n1 = número de moles do soluto. 
n = m
MM
n = m
MM
M = m
MM x V(L)
M = m
MM x V(L)
X1 = n1
n1 + n2
X2 = n2
n1 + n2
X2 = n2
n1 + n2
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 n2 = número de moles do solvente. 
 n = número de moles da solução (n1 + n2). 
A soma da fração molar do soluto (n1) e da fração molar do solvente (n2) é sempre 
igual a um. 
 
Aplicação: Uma solução contém 4 moles do soluto dissolvidos em 16 moles do 
solvente. Determinar: a) a fração molar do soluto (X1), b) a fração molar do 
solvente (X2). 
X1 = 4 = 0,2 X2 = 16 = 0,8 
 4 + 16 4 + 16 
 
Partes por milhão (ppm) 
 
Unidades: ppm = mg/kg, g/t, L/L ou mL/m3 
Concentração expressa em partes por milhão ou abreviadamente ppm. 
 Partes por milhão por massa (m/m) 
A concentração ppm em massa expressa a massa de soluto (disperso), em µg 
(micrograma), existentes em 1 g (1 milhão de µg) de solução, ou ainda massa em 
miligramas do soluto por quilograma de amostra. 
Aplicação: Quando se afirma que a água poluída de um rio contém 5 ppm em massa 
de mercúrio significa que 1 g da água deste rio contém 5 µg de mercúrio. 
 
 Partes por milhão por volume(v/v) 
A concentração ppm em volume indica o volume de soluto (disperso), em mL, 
existentes em 1 m3 (1 milhão de mL) de solução, ou volume em microlitros por litro 
de amostra. 
Aplicação: O ar (solução gasosa) contém 8 ppm de gás hélio. Isso significa que em 
cada 1 m3 (1 milhão de mL) do ar atmosférico existe 8 mL de hélio. 
 
 Partes por milhão massa/volume (m/v) 
 
Se considerarmos a densidade das soluções aquosas = 1,00 g/mL (ou aproximado) 
pode usar-se as seguintes relações: 
 ppm = mg/litro = µg/mL 
 
X1 + X2 = 1
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A concentração ppm massa/volume indica a massa de soluto (disperso), em mg, 
existentes em 1 Lde solução ou µg de soluto em 1 mL de solução 
 
Partes por bilhão (ppb) 
 
Unidades: ppb = g/kg, mg/t, nL/L ou L/m3 
 
Concentração expressa em partes por bilhão ou abreviadamente ppb 
 Partes por bilhão por massa (m/m) 
A concentração ppb em massa expressa a massa de soluto (disperso), em µg 
(micrograma), existentes em 1 Kg (1 bilhão de µg) de solução, ou ainda massa em 
miligramas do soluto por tonelada de amostra. 
 Partes por bilhão por volume (v/v) 
A concentração ppb em volume indica o volume de soluto (disperso), em nL, 
existentes em 1 L de solução, ou volume em microlitros por 1 m3 de amostra. 
 
ppm e ppb são medidas de concentração que se utiliza quando as soluções são 
muito diluídas. 
 
Densidade 
 
Unidade: (g/cm3) 
 
É a relação entre a massa de um material e o volume por ele ocupado. O cálculo da 
densidade é feito pela seguinte expressão: 
 
 
 
 
 Onde: densidade da solução 
 massa da solução 
 volume da solução 
 
Aplicação: Vamos imaginar que a bolinha de gude tenha a massa de 10 g em um 
volume de 10 cm3. Qual seria a densidade? 
 
 
 d = 10 g/cm3 
 
 
Densidade = massa
volume
1 cm3 = 1mL
d = 10 g
10 cm3
d = 10 g
10 cm3
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Título e porcentagem 
Não tem unidade 
Título percentual (T%): T% = Tx100 = porcentagem 
Título em massa ou Concentração massa/massa: é a razão estabelecida entre a 
massa do soluto (m1) e a massa da solução (m), ambas na mesma unidade. 
Porcentagem em massa: é a é a razão estabelecida entre a massa do soluto (m1) e a 
massa da solução (m), ambas na mesma unidade, porém multiplicada por 100. 
 
 
 Onde: Ƭ = 
título 
 Pm = porcentagem em massa 
 m1 = massa do soluto 
 m2 = massa do solvente. 
 m = massa da solução 
 
Título em Volume ou concentração volume/volume: é a razão estabelecida entre 
volume do soluto (V1) e o volume da solução (V), ambos na mesma unidade. 
 
Aplicação: Qual o título e a porcentagem em massa de uma solução composta por 
10g de alumínio e 40g de magnésio? 
 
 
 
 
 
 
Relação entre as unidades de concentração 
 
Pm = m1 x 100
m
Pm = m1 x 100
m
m = m1 + m2
Ƭ = m1
m
Ƭ = m1
m
O título em massa é definido como a quantidade de soluto existente em 1grama de
solução, enquanto a porcentagem em massa e o titulo percentual define a quantidade 
de soluto contido em 100gramas de solução.
O título em massa é definido como a quantidade de soluto existente em 1grama de
solução, enquanto a porcentagem em massa e o titulo percentual define a quantidade 
de soluto contido em 100gramas de solução.
T = m1
m
T = m1
m
T = 10
50
T = 10
50
T = 0,2
Pm = 10 x 100
50
Pm = 10 x 100
50
Pm = m1 x 100
m
Pm = m1 x 100
m
Pm = 20 %
M x MM = 1000 x d x T
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 Onde: M = concentração molar 
 MM = massa molecular 
 d = densidade 
 T = título 
 
 Solução 
 
É um sistema homogêneo formado por no mínimo dois componentes: o solvente e o 
soluto. O solvente é o que se encontra em maior proporção e que apresenta o 
mesmo estado de agregação da solução. Os demais são os solutos. 
 
Exemplos de soluções químicas: 
A atmosfera é uma solução de corpos gasosos. 
A água do mar é uma solução de água e grande quantidade de sais. 
Nos laboratórios, a maioriadas reações químicas é realizada em solução. 
 
 Diluição 
 
Diluir uma solução significa diminuir a sua concentração. O procedimento mais 
simples é a adição de solvente à solução. Na diluição de soluções, a massa de soluto, 
inicial e final, é a mesma, somente o volume é maior, logo, a concentração da 
solução será menor. 
 
 
 
 Onde: C1=concentração da solução inicial 
 V1=volume de solução inicial 
 C2= concentração da solução diluída 
 V2= volume da solução diluída 
 
Em termos de molaridade, temos: 
 
 
 
 
Aplicação: 
 
Preparar 100 mL de solução de HCl 0,1 mol/L a partir da solução estoque (HCl 1 
mol/L). 
 
A) Calcular o volume de solução 1 mol/L necessário para preparar 100 mL de 
solução de HCl 0,1 mol/L; 
 
 
C1 X V1 = C2 X V2
M1 X V1 = M2 X V2
M1 x V1 = M2 x V2
 
1 mol/L x V1 = 0,1 mol/L x 100 mL 
V1 = 10 mL
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 Mistura de solução 
 
Em uma mistura de soluções de mesmo soluto, a quantidade de soluto na solução 
final é a soma das quantidades dos solutos nas soluções iniciais. Considerando uma 
mistura de duas soluções, 1 e 2, temos: 
 
 
 
 
 Onde: M1=concentração da solução 1 e V1=volume da solução1 
 M2=concentração da solução 2 e V2=volume da solução 2 
 M3=concentração da solução final e V3=volume da solução final 
 
 Volume da solução final (V3): 
 
Aplicação: mistura-se 50 mL de uma solução de HCl com concentração 3 g/l a 150 
mL de uma solução de mesmo soluto e concentração 2 g/l. Qual é concentração da 
solução resultante ? 
 
 
 
 
 
 
 
M1 X V1 + M2 X V2 = M3 x V3
V3 = V1 + V2
C1 X V1 + C2 X V2 = C3 x V3
3 g/L X 50 mL + 2 g/L X 150 mL = C3 x 200 mL
C3 = 2,25 g/L
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Unidades de concentração 
Medida Unidades Observação 
Molaridade (concentração 
molar) 
mols por litro, mol.L-1, M Mols de soluto por litro de solução 
Concentração comum Grama por litro, g. L-1, C Gramas de soluto por litro de 
solução 
Volume percentual ou título 
percentual 
% Volume do componente expresso 
como uma porcentagem do volume 
total, ambos medidos antes de 
serem misturados 
Massa percentual ou título 
percentual 
% Massa do componente expressa 
como uma porcentagem da massa 
total 
Percentagem (p/v) ou título 
percentual 
% Massa do componente expressa 
como porcentagem entre massa e 
volume. 
Fração molar (x) 
 
 
_ Número de mols do componente 
expresso como uma fração do 
número de mols total 
Partes por milhão por 
volume 
ppm (por volume) Volume em microlitros por litro de 
amostra 
Partes por milhão por 
massa 
ppm (por massa) Massa em miligramas por 
quilograma de amostra 
Partes por milhão 
massa/volume 
ppm (p/v) Massa em miligramas por litro de 
amostra 
Partes por bilhão 
por volume 
ppb (por volume) Volume em nanolitros por litros 
de amostra 
Partes por bilhão 
por massa 
ppb (por massa) Massa em microgramas por 
quilograma de amostra 
	Aplicação: mistura-se 50 mL de uma solução de HCl com concentração 3 g/l a 150 mL de uma solução de mesmo soluto e concentração 2 g/l. Qual é concentração da solução resultante ?