Concentracao de solucoes

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CONCENTRAÇÃO DE SOLUÇÕES 
“ A diferença entre o remédio e o veneno é a sua concentração” 
A interpretação e cálculos de soluções químicas são de fundamental importância para os profissionais da área da saúde, uma vez que 
todos os remédios são constituídos por misturas de produtos químicos em determinadas concentrações bem específicas. Além disso, 
o corpo humano também pode ser modelado como um conjunto de células com determinadas concentrações de diversos tipos de 
soluto dissolvidas em água como solvente, como por exemplo, íons Cl
-
, Na
+
, K
+2
, proteínas, etc. 
Solução homogênea é uma mistura de duas ou mais substâncias. O meio da dissolução é denominado solvente e o material que é 
dissolvido é chamado de soluto. 
Na maioria das soluções comuns, o solvente é um líquido, geralmente água e o soluto pode ser um gás, um sólido ou líquido. Ar é 
uma solução gasosa de N2, O2 e quantidades muito menores de outro gases. Muitas ligas metálicas são soluções sólidas, como a 
moeda americana de 25 cents (25% de Ni, 75% Cu). A proporção de soluto e solvente em uma determinada solução é expressa pela 
concentração da solução. Concentrações podem ser expressas de muitas maneiras, mas todas elas expressão a quantidade de soluto 
contida em um determinado volume de solução. Uma solução com uma concentração relativamente alta é denominada concentrada e 
uma solução com uma concentração baixa é denominada diluída. 
Aproximadamente 90% das reações químicas acontecem com os reagentes dissolvidos em algum líquido. Muitas das coisas que 
consumimos também são soluções. Daí a importância de entendermos algumas coisas sobre soluções. 
Uma solução é sempre composta de duas coisas: uma que dissolve, que chamaremos de solvente, e outra que é dissolvida, que 
chamaremos de soluto. Assim, quando tomamos um susto e nossa avó prepara um copo de água com açúcar para que nos 
acalmemos, ela prepara uma solução onde a água é o solvente e o açúcar é o soluto. O que talvez ela não saiba é que água com 
açúcar não tem o mínimo efeito calmante... 
Nosso "calmante da vovó" pode estar muito ou pouco doce. Quimicamente falando, o que está variando é a concentração. Quanto 
mais doce estiver, mais açúcar encontra-se dissolvido e mais concentrada a solução estará. 
Você já deve ter dissolvido uma certa quantidade de açúcar em um copo com água e constatado que essa certa quantidade de água 
(solvente) consegue dissolver uma quantidade máxima de açúcar ou sal (soluto) e que caso você exceda essa quantidade, haverá um 
acúmulo desse excesso no fundo do copo (corpo de fundo). 
http://emagrecerrapido.info/wp-content/uploads/2011/09/Acucar_Agua.jpg 
 
Assim, existe uma quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida em uma certa quantidade de solvente a uma dada 
temperatura e pressão. Esse limite é dado pelo chamado Coeficiente de Solubilidade de uma solução (Cs). 
Coeficiente de Solubilidade (Cs) 
 Coeficiente de solubilidade é a quantidade máxima que se pode colocar de soluto em um solvente em dada temperatura, pressão 
e quantidade de solvente para que a solução fique saturada( quando atinge sua capacidade máxima de dissolução), se tornando uma 
mistura homogênea(de aspecto único).É representado pela sigla (Cs). 
 Se uma solução apresenta uma quantidade de soluto inferior ao Cs do solvente (para este soluto) dizemos que a solução está 
insaturada. Se o valor de soluto no solvente for correspondente ao Cs dizemos que a solução está saturada, e se a quantidade de 
soluto em um solvente for maior que o Cs, dizemos que essa solução está supersaturada ou saturada com corpo de fundo. 
 Outro fator a ser levado em consideração é a temperatura, que influencia diretamente no Cs de uma solução, por isso sempre 
deve ser considerada junto à fórmula do Cs. 
 O Cs de solubilidade deve ser representado de tal forma: Cs = (x) g/100 g (de y) a X °C, veja o exemplo a seguir: 
 
 
 
 
 Peguemos como exemplo NaCl e água: Cs = 36g/100g de água a 20°C, ou seja, se a temperatura da solução for 20°C é possível 
dissolver 36 g de NaCl em 100 g de água. 
 
Cálculos e Expressões de Concentrações de Soluções Químicas. 
 As soluções percentuais, são aquelas que possuem determinada massa de soluto em 100 partes da solução. Se 
expressarmos a relação para um volume de solução equivalente a 100 mililitros, teremos percentagem volumétrica, se for para 100 
gramas teremos percentagem ponderal. 
 Para calcular a % para volumes diversos, temos a fórmula: 
 
)(
)(
%
vmililitrosemsoluçãodavolume
pgramasemsolutodomassa

 
 
 Exemplos: 
 
a) Dissolvendo-se 60 gramas de certa substância para 1 litro de solução, qual a sua concentração? 
 
% = 60/1000 = 0,06 = 6% 
 
 
b) Com 160 gramas de glicose, qual o volume de solução a 10% que podemos preparar? 
 
10/100 = 160/v = 160/0,1 = 1.600 cm
3
 
 
 
 
 
CONCENTRAÇÃO SIMPLES: 
 
 
 É a relação entre a massa em gramas e o volume da solução em litros. É dada pela seguinte fórmula: 
 
 
 
)(
)(
V
gm
C 
 
 
 
 Exemplo: 
 
 Determinar a massa de sal contida em 50 ml de solução de NaCl cuja concentração é de 400 g/. 
 
 1000 ml  400 g 
 50 ml  X 
 
 
1000
40050 
m
 = 20 gramas 
 
 
 
 
DENSIDADE: 
 
 
 É a relação entre a massa e o volume de um determinado material. Não sendo necessariamente obrigatória a 
opção por uma unidade de massa ou de volume. 
 O cálculo da densidade de um determinado material é dada por: 
 
 
 
V
m
d 
 
 
 
 
 
 
 
 Exemplo: 
 
 Qual a concentração em gramas por litro de uma solução cuja densidade é 2,75 g/cm
3
 ? 
 
 
1
75,2
d
  1 cm3  2,75 g 
 1000 cm
3
(1)  m 
 
 
 m = 2.750 gramas 
 
 
 
 
TÍTULO: 
 
 
 Podemos determinar o título de uma solução, de duas formas: 
 
 
a) EM RELAÇÃO A MASSA: é a relação entre a massa de soluto e a massa total da solução; 
 
 
b) EM RELAÇÃO AO VOLUME: é a relação entre o volume de soluto e o volume total da solução 
(só quando o soluto e o solvente são líquidos). 
 
 
 
 São usadas as seguintes fórmulas: 
 
 
 
 
mm
m
T
0

 e 
vv
v
T v
0

 
 
 
 
onde: 
 
 m = massa do soluto; 
 
 (m + m0) = massa total da solução; 
 
 v = volume do soluto; 
 
 v0 = volume total da solução. 
 
 
 
 
 
 Exemplo: 
 
 Junta-se 54 gramas de AgNO3, a 100 gramas de H2O. Qual o título ? 
 
 
 
%3535,0
)10054(
54
0
ou
g
g
mm
m
T 




 
 
 
 
MOLARIDADE: 
 
 
 
 
 
 
 É a relação entre o número de moles de soluto e o número de litros da solução. 
 
 São utilizadas as seguintes fórmulas para o cálculo da molaridade: 
 
 
 
 
VMM
m
M
MM
m
n
V
n
M


 
 
 
onde: 
 
 
 M = Molaridade 
 n = número de moles 
 V = volume 
 m = massa da substância 
 MM = massa molecular 
 
 
 Exemplos: 
 
 Determinar a massa de soluto contida em 1 litro de solução 0,2 M de bicarbonato de cálcio Ca(HCO3)2 
 
 
 
1162
2,0


m
 m = 0,2 x 162 = 32,4 gramas 
 
 
 Determinar a molaridade de uma solução de H2SO4 cuja densidade é 1,8 g/cm
3
. 
 
 OBS.: 
 
 C (em gramas/litro) = d (em gramas/cm
3
) x 1000, porque 1 litro = 1000 cm
3
 
 
 
 Solução: 
 
 C = 1,8 x 1000 g/ C = 1800 g/ 
 
 
 Se 
VMM
m
M


 e 
V
m
C 
 
 
 
 Temos que: 
MMC
M 
 = 
98
1800
  18,37 
molar 
 
 
 
OBS.: 
 
 Podemos também fazer a seguinte relação: 
 
 
C = d x T 
 
 Considerando: 
 
 m1 = Massa do soluto 
 V = Volume 
 T = Título 
 
 
 
 
 C = Concentração 
 D = Densidade 
 m = Massa da solução 
 
 
 O desenvolvimento da relação será a seguinte: 
 
 
dTCtemosd
V
m
do
V
mT
CmTVC
m
m
m
T
m
V
m
C
mT
VC


















sen
1
1
1
1
 
 
 
 
 Diluição de uma solução 
 
As soluções concentradas também podem ser misturadas com solventes para torná-las diluídas. Isto é o que temos 
feito diariamente quando consumimos certos produtos como sucos de frutas, por exemplo. 
Uma regra básica que tem sido utilizada na diluição de soluções emprega os conceitos adquiridos de molaridade. Em 
diluições a quantidade de solvente é que aumenta e a quantidade de soluto permanece sempre constante. Assim sendo, o número 
original ou inicial de mols do soluto é igual ao número de mols do soluto no final, ou seja: 
n
o
 mols inicial = n
o
 mols final 
A molaridade (M) é expressa como: n
o
 de mols/volume (em dm
3
 ou L). 
Observa-se então que o n
o
 de mols = M x V 
Portanto: M(inicial) x V(inicial) = M(final) x V(final) 
Resumidamente: 
 Equação geral da diluição 
 
 
A relação entre volume inicial e volume final tem sido, algumas vezes, denominada de fator de diluição. 
Molalidade 
A Molalidade, normalmente representada pela letra W, é outra grandeza usada pelos químicos para expressar a 
concentração de uma solução. Ela pode ser definida da seguinte maneira: 
A Molalidade relaciona a quantidade de matéria de uma espécie de soluto (em mols) em uma solução dividida pela 
massa do solvente (em quilogramas). 
Por isso, a molalidade também é chamada de concentração em quantidade de matéria por massa e essa relação pode 
ser expressa pela fórmula matemática: 
Molalidade = quantidade de soluto (mol) / massa de solvente (kg) ou W = n1/m2 ; onde n1 é o número de mols do 
soluto e m2 é a massa de solvente em kg. 
A unidade de molalidade é mols de soluto por kg de solvente (mol/kg ou mol . kg
-1
), mas ela é normalmente expressa 
pela palavra “molal” ou simplesmente “m”. 
 
Mi x Vi = Mf x Vf 
 
 
 
 
Exemplos: 
 
1. Calcule a concentração em mol dm-3 (M) das seguintes soluções: 
a) 106 g de Na2CO3 em 1 dm
3
 de solução aquosa (mol Na2CO3 = 106g) 
 R.: 1 mol /dm
3
 
 
b) 15 g de Na2CO3 em 250 cm
3
 de solução aquosa (M = 106g/mol; 1 dm
3
 = 1000 cm
3
 = 1L) 
 R.: 0,566 mol/ dm
3
 
 
a) 5 g de NaCl em 75 cm3 (M = 58,5 g/mol; 1 dm3 = 1000 cm3 = 1L) 
 R.: 1,14 mol/dm
3
 
 
b) 70 g de etanol, C2H5OH, em uma garrafa de vinho de 700 cm
3
 (mol = 46g; 1 dm
3
 = 1000 cm
3
) 
R.: 2,17 mol/dm
3
 
 
c) Uma lata de cerveja de 350 cm3 contendo 5% (m/v) de etanol, C2H5OH (mol = 46g; 1 dm
3
 = 1000 cm
3
). Obs. A 
indicação (m/v) quer dizer massa sobre volume, isto é, na lata de cerveja há 5 g de etanol em cada 100 cm
3
 de 
cerveja. 
 R.: 1,09 mol/ dm
3 
 
 
d) Duas latas de cerveja de 350 cm3 cada contendo 5% (m/v) de etanol, C2H5OH (mol = 46g) 
 R.: 1,09 mol/dm
3 
 
 Lembrando que mol/dm3 é igual a mol/L ou molar (M) 
 
 
REFERÊNCIAS 
HENEINE, Ibrahim Felippe. Biofísica básica. São Paulo, SP: Atheneu, 2000. (Biblioteca 
biomédicaBiofísica.)