Soluções- Concentrações Físicas

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Expressões de concentração 
 
Expressões físicas => não dependem da massa molar do soluto. 
Expressões químicas => dependem da massa molar do soluto. 
 
Concentração Comum (C) 
 
É a relação entre a massa de soluto e o volume da solução. 
Geralmente, a massa é expressa em gramas e o volume, em litros: 
 
Usaremos os ínidices abaixo: 
 
1 - quando se referir ao soluto 
m1 = massa do soluto V1 = volume do soluto 
 
2 - quando se referir ao solvente 
m2 = massa do solvente V2 = volume do solvente 
 
Sem índice - quando se referir a solução 
m= massa da solução V= volume da solução 
 
Exemplo :Considere uma solução preparada pela dissolução de 20g de 
açúcar em um determinado volume de água e que, em seguida, o volume 
será completado até atingir 500 mL.Qual a concentração comum da solução 
em g/L? 
Resolução: 
20 g ---------------0,5 L (500 mL) 
x ----------------1,0 L (1000 mL) 
 
x = 40g/L 
 
ou 
 
𝑪 =
𝒎𝟏
𝑽
=
𝟐𝟎𝒈
𝟎, 𝟓𝑳
= 𝟒𝟎𝒈/𝑳 
 
Interpretação:Em 1,0 L desta solução temos 40 g de C12H22O11 
dissolvidos. 
 
Exercícios propostos 
 
01) O rótulo de um recipiente de leite em pó indica: 
 
Composição média por 100g de pó 
Gorduras.......................................1,0 g 
Proteínas........................................36,0 g 
Lactose..........................................52,0 g 
Sais minerais.................................8,0 g 
Água..............................................3,0 g 
Valor energético...........................180 kcal 
 
O fabricante recomenda usar 3 colheres das de sopa para um copo de 300 
mL. Considerando que cada colher contém 10 g do leite em pó, determine a 
quantidade de gordura que se ingere, ao beber todo o conteúdo de um copo. 
 
02) Quantos gramas de cloreto de cálcio há em 200 mL de uma solução 
aquosa de concentração igual a 250 g.L-1? 
 
03) As instruções da bula de um medicamento usado para reidratação estão 
resumidas no quadro, a seguir. Modo de usar: dissolva o conteúdo do 
envelope em 100 mL de água. Composição: cada envelope contém 
 
Cloreto de potássio 75 mg 
Citrato de sódio diidratado 145 mg 
Cloreto de sódio 175 mg 
Glicose 10 g 
 
Calcule a concentração de cloreto de potássio, em g/L, na solução preparada 
segundo as instruções da bula. 
 
04) Em um recipiente temos 200 mL de solução contendo 40 g de NaOH. 
Qual a concentração em g/L? 
 
05) O ácido fosfórico é um aditivo químico muito utilizado em alimentos. O 
limite máximo permitido de Ingestão Diária Aceitável (IDA) em alimentos é 
de 5 mg/kg de peso corporal. Calcule o volume, em mililitros (mL), de um 
refrigerante hipotético que contém ácido fosfórico na concentração de 2 g/L 
que uma pessoa de 50 kg poderá ingerir para atingir o limite máximo de IDA. 
 
06) (ENEM) O quadro apresenta o teor de cafeína em diferentes bebidas 
comumente consumidas pela população. 
 
 
Da análise do quadro conclui-se que o menor teor de cafeína por unidade de 
volume está presente no 
 
a)café expresso. b)café filtrado. c)chá preto. 
d)refrigerante de cola. e)chocolate quente. 
 
07) (ENEM) A utilização de processos de biorremediação de resíduos 
gerados pela combustão incompleta de compostos orgânicos tem se tornado 
crescente, visando minimizar a poluição ambiental. Para a ocorrência de 
resíduos de naftaleno, algumas legislações limitam sua concentração em até 
30 mg/kg para solo agrícola e 0,14 mg/L para água subterrânea. A 
quantificação desse resíduo foi realizada em diferentes ambientes, 
utilizando-se amostras de 500 g de solo e 100 mL de água, conforme 
apresentado no quadro. 
 
O ambiente que necessita de biorremediação é o(a) 
 
a)solo I. b)solo II. c)água I. d)água II. e)água III. 
 
GABARITO 
 
01) m = 0,3 g 02)50 g 03) C = 0,75 g/L 04) 200 g/L 
05)125 mL 06) C 07) B 
 
Densidade 
 
É a relação entre a massa e o volume da solução. Geralmente, a 
massa é expressa em gramas e o volume, em mililitros. 
 
 
Exemplo: Se a densidade de uma solução é de 1,2 g/mL, significa que 1 
mL de solução possui a massa de 1,2 g. 
 
Atenção! 
• Muito cuidado para você não confundir concentração comum 
com densidade. 
• A concentração comum indica a quantidade de soluto em um 
determinado volume de solução. Já a densidade nos indica a 
massa de um determinado volume da solução. 
 
Título em massa(𝝉) 
 
É a relação entre a massa do soluto e a massa da solução. Por 
não possuir unidade, o título geralmente é expresso em porcentagem e, por 
isso, compreende-se no intervalo: 0 < τ < 1. 
 
 
Exemplo 
Qual é o título de uma solução de água sanitária, que foi preparada 
pela adição de 25 g de hipoclorito de sódio (NaClO) em 475 g de água? 
 
 
Resolução 
 
500 g 100 % 
25 g X % 
x = 5 % 
 
ou 
 
 𝝉 = 
𝟐𝟓
𝟐𝟓+𝟒𝟕𝟓
 = 0,05 => 𝝉% = 𝟎, 𝟎𝟓. 𝟏𝟎𝟎 = 𝟓% 
 
Interpretação 
 
➢ 5% da massa total da solução é do soluto hipoclorito de sódio. 
 
Título em volume(𝝉) 
 
É a relação entre o volume do soluto e o volume da solução. 
 
É importante salientar que os volumes nem sempre são aditivos 
como as massas, isto é, a massa final é numericamente igual à soma das 
massas iniciais, enquanto o volume final pode ser numericamente igual ou 
diferente. 
Graduação 0GL 
Uma das principais utilizações do título em volume em nosso dia 
a dia é no cálculo da porcentagem de etanol em bebidas alcoólicas. Por 
exemplo, uma graduação de 5,0 ºGL significa que cada 100 mL da bebida 
contém 5 mL de etanol. 
Graduação oINPM 
 
A concentração da mistura de água e álcool pode também ser expressa 
por meio da porcentagem em massa de álcool, denominada °INPM (Escala 
do Instituto Nacional de Pesos e Medidas). Por exemplo, álcool hidratado a 
46 °INPM corresponde a 46 g de álcool em 100 g da mistura. 
Título em ppm 
 
É a relação entre uma parte do soluto por um milhão de partes da 
solução.Seu uso é comum em soluções muito diluídas. Por exemplo, uma 
solução com 6 ppm em massa de soluto, apresenta 6 g de soluto em um 
milhão de gramas da solução. 
 
6g soluto ----------106 g solução 
 
 
No cálculo da concentração em ppm ,podemos utilizar a seguinte 
fórmula: 
 
 
Observações: 
➢ Em soluções aquosas em que a massa de soluto é muito pequena, 
costuma-se considerar, de forma aproximada, a densidade da 
solução igual à da água, a qual, por sua vez, é aproximada para 
1g/mL. 
➢ A concentração em ppm pode ser convertida em 
porcentagem(%);para isto basta dividir o valor em ppm por 
10000. Ex: 50ppm = 0,005% 
➢ ppm em massa = mg/Kg => 20 ppm = 20 mg/Kg 
➢ ppm em massa por volume = mg/L => 0,7 ppm = 0,7 mg/L 
 
 
Exercícios propostos 
 
01 - Soro fisiológico é uma solução 0,9 % (m/V) em NaCl. Qual a massa de 
cloreto de sódio necessária para preparar 200 mL de solução?(% m/V = 
porcentagem em peso por volume, sendo que: 10.%m/V = g/L). 
 
02 - Qual o título em massa de uma solução de 40 g de NaCl, dissolvida em 
160 g de água? 
 
03 - Uma bisnaga a 3% de xilocaína, com 200 g de massa de solução, 
apresenta qual massa de soluto? 
 
04 - O formol é uma solução aquosa de metanal a 40 % em massa, qual a 
massa de metanal em 4,0 g de formol? 
 
05 - (ENEM) O soro fisiológico é uma solução aquosa de cloreto de sódio 
(NaCl) comumente utilizada para higienização ocular, nasal, de ferimentos 
e de lentes de contato. Sua concentração é 0,90% em massa e densidade 
igual a 1,00 g/mL.Qual massa de NaCl, em grama, deverá ser adicionada à 
água para preparar 500 mL desse soro? 
 
a)0,45 b)0,90 c)4,50 d)9,00 e)45,00 
 
06 - (ENEM) Diesel é uma mistura de hidrocarbonetos que também 
apresenta enxofre em sua composição. Esse enxofre é um componente 
indesejável, poiso trióxido de enxofre gerado é um dos grandes causadores 
da chuva ácida. Nos anos 1980, não havia regulamentação e era utilizado 
óleo diesel com 13 000 ppm de enxofre. Em 2009, o diesel passou a ter 1 
800 ppm de enxofre (S1800) e, em seguida, foi inserido no mercado o 
diesel S500 (500 ppm). Em 2012, foi difundido o diesel S50, com 50 ppm 
de enxofre em sua composição. Atualmente, é produzido um diesel com 
teores de enxofre ainda menores.A substituição do diesel usado nos anos 
1980 por aquele difundido em 2012 permitiu uma redução percentual de 
emissão de SO3 de 
 
a)86,2%. b)96,2%. c)97,2%. d)99,6%. e)99,9%. 
 
07 - (UNESP SP) De acordo com o Relatório Anual de 2016 da Qualidade 
da Água, publicado pela Sabesp, a concentração de cloro na água potável da 
rede de distribuição deve estar entre 0,2 mg/L, limite mínimo, e 5,0 mg/L, 
limite máximo. Considerando que a densidade da água potável seja igual à 
da água pura, calcula-se que o valor médio desses limites, expresso em 
partes por milhão, seja 
 
a)5,2 ppm. b)18 ppm. c)2,6 ppm. d)26 ppm. e)1,8 ppm. 
 
08 - (UNIFESP SP) A contaminação de águas e solos por metais pesados 
tem recebido grande atenção dos ambientalistas, devido à toxicidade desses 
metais ao meio aquático, às plantas, aos animais e à vida humana. Dentre os 
metais pesados há o chumbo, que é um elemento relativamente abundante 
na crosta terrestre, tendo uma concentração ao redor de 20 ppm (partes por 
milhão). Uma amostra de 100 g da crosta terrestre contém um valor médio, 
em mg de chumbo, igual a 
 
a) 20. b) 10. c) 5. d) 2. e) 1. 
 
09 - (UFOP MG) Durante uma festa, um convidado ingeriu 5 copos de 
cerveja e 3 doses de uísque. A cerveja contém 5% v/v de etanol e cada copo 
tem um volume de 0,3 L; o uísque contém 40% v/v de etanol e cada dose 
corresponde a 30 mL. O volume total de etanol ingerido pelo convidado 
durante a festa foi de: 
 
a)111 mL. b)1,11 L. c)15,9 mL. d)1,59 L. 
 
10 - (UEPB) Minamata é uma cidade japonesa que, na década de 50, sofreu 
contaminação por mercúrio em sua baía. Aos efeitos provocados por esses 
compostos de mercúrio no organismo humano deu-se o nome de “doença 
de Minamata”, em que ocorrem disfunções do sistema nervoso central, 
como dormência em braços e pernas, visão nebulosa, perda de audição e da 
coordenação muscular, letargia e irritabilidade. Em Minamata, os peixes 
foram os principais bioacumuladores do mercúrio, na forma de CH3HgCl e 
CH3HgOH, que possui como Dose Referencial de Toxicidade, ingestão 
diária aceitável, 0,1 micrograma por quilograma de peso corporal por 
dia.Quantos gramas de peixe, no máximo, podem ser consumidos 
semanalmente por uma pessoa saudável que pesa 60 kg, se o nível médio do 
composto de mercúrio no peixe é de 0,30 ppm? 
 
a)0,1 kg b)0,3 mg c)42 g d)1 kg e)140 g 
 
Gabarito 
 
01) 1,8 g 02) 20% 03) 6 g de soluto 
04) 1,6 g 05) C 06) D 07) C 
08) D 09) A 10) E 
 
Relação matemática entre concentração comum, densidade e título em 
massa 
 
Como já se sabe a concentração em g/L e em mol/L são definidas, 
respectivamente, como: 
 
Exemplo 
Uma solução aquosa de cloreto de potássio (KCl) tem 
concentração igual a 250 g/L e densidade de 1,25 g/m/L.Qual o título dessa 
solução? 
 
 
Exercícios propostos 
 
01 - (Univag MT-Modificado) O cloridrato de nafazolina é um fármaco 
empregado em colírios na concentração de 0,25 mg/mL. Expressando-se 
essa concentração em porcentagem, qual será o valor obtido ? 
Obs: Considere que a densidade da solução é de 1g/mL 
 
02 - (IFBA-Modificado) A solução de hipoclorito de sódio (NaOCl) em 
água é chamada comercialmente de água sanitária. O rótulo de determinada 
água sanitária apresentou as seguintes informações: 
 
Solução 20% m/m 
Densidade = 1,10 g/mL 
 
Com base nessas informações, determine a concentração da solução 
comercial desse NaOCl em g/L. 
 
Gabarito 
 
01)Gab: 0,025%. 02 )Gab: 220g/L