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Mistura de soluções
Quando se misturam duas soluções, sejam elas diferentes ou não, é necessário analisar primeiramente se ocorre reação ou não entre elas. Por exemplo, se misturarmos uma solução de água com açúcar (solução aquosa de sacarose) com uma solução de água com sal (salmoura), obteremos uma mistura de soluções sem reações químicas.
O mesmo ocorre se misturarmos duas soluções de cloreto de sódio (NaCl), com concentrações diferentes. Nesse caso também não ocorrerá reação. Podemos, então, definir esse exemplo como uma mistura de soluções de mesmo soluto, sem ocorrência de reação química, em que o primeiro exemplo é uma mistura de soluções de solutos diferentes, sem ocorrência de reação química.
Em ambos os casos, a constituição química dos componentes das soluções não mudará, no entanto, alguns aspectos quantitativos terão que ser recalculados.
Para entender como poderíamos determinar a concentração molar (Molaridade) e a concentração comum de uma mistura de soluções sem ocorrência de reação, vejamos a resolução dos dois casos citados:
1º) Mistura de soluções de mesmo soluto, sem ocorrência de reação química:
Imagine que misturamos duas soluções de cloreto de sódio, uma com a concentração de 2,0 g/L em 60,0 mL de solução e a outra com 2,5 g/L em 80 mL de volume de solução.
Visto que não ocorre reação nenhuma, tanto a massa quanto o volume são apenas a soma das massas e volumes iniciais:
m (solução) = m1 (NaCl) + m2 (NaCl)
m1 (NaCl) = v . C                             m2 (NaCl) = v . C
m1 (NaCl) = 0,06L . 2,0g/L               m2 (NaCl) = 0,08L . 2,5 g/L
m1 (NaCl) =0,1 g                            m2 (NaCl) =0,2 g
m (solução) = 0,1 g + 0,2 g
m (solução) =0,3 g
v (solução) = v1 (NaCl) + v2 (NaCl)
v (solução) = (60 + 80) mL
v (solução) =140 mL = 0,14 L
A concentração pode então ser obtida por meio desses dados:
C (solução) = m(solução)
                    v(solução)
C (solução) = 0,3  g
                    0,14L
C (solução) ≈ 2,14 g/L
2º) Mistura de soluções de solutos diferentes, sem ocorrência de reação química:
Tomemos por exemplo a mistura entre 500 mL de uma solução aquosa de sacarose (C12H22O11) que tinha inicialmente a concentração de 18,0 g/L, com 1 L da solução de água com sal (solução aquosa de cloreto de sódio – NaCl) com 100,0 g/L de concentração.
Depois da mistura, qual passou a ser a molaridade, a concentração comum, a massa e o volume da solução resultante da mistura?
Visto que não houve reação química, as massas de C12H22O11 e NaCl permanecem inalteradas. E os valores das massas iniciais podem ser conseguidos por meio de regra de três simples usando as concentrações das reações.
             18,0 g ------ 1 L
m (C12H22O11) ----0,5L
m (C12H22O11) = 9,0  g
m (NaCl)-----100,0 g
A massa também pode ser conseguida pela fórmula:
m = v . C
m (C12H22O11) = 0,5 L . 18g/L
m (C12H22O11) = 9,0 g
m (NaCl) = 1 L . 100,0 g/L
m (NaCl) = 100,0 g
Assim, a massa total da solução é a soma das duas massas:
m (solução) = m (C12H22O11) + m (NaCl)
m (solução) = 109,0 g
O volume é simplesmente a soma dos volumes iniciais, assim temos:
v (solução final) = v (C12H22O11) + v (NaCl)
v (solução final) = (0,5 + 1)L
v (solução final) = 1,5L
A concentração final é conseguida calculando-se separadamente as concentrações de cada um dos solutos. Visto que eles não reagem entre si e suas massas não mudam, podemos usar a seguinte fórmula da concentração:
C = m
      v
Cinicial = minicial                     Cfinal = mfinal
             vinicial                                  vfinal
minicial = mfinal
C (C12H22O11) =?
Cinicial . vinicial = Cfinal . vfinal
18,0 g/L . 0,5 L = Cfinal .1,5 L
C (C12H22O11) final = 6,0 g/L
C (NaCl)=?
Cinicial . vinicial = Cfinal . vfinal
100,0 g/L . 1 L = Cfinal .1,5 L
C (NaCl)final = 66,67 g/L
A relação feita para essa fórmula da concentração comum pode ser feita também para calcular a molaridade (Mi . vi = Mf . vf) e para a concentração em massa por massa (Título - Ti . vi = Tf . vf).
É muito comum prepararmos soluções no dia a dia, bem como realizarmos a mistura de uma com outra. Misturar duas soluções é o ato de colocar duas ou mais soluções em um mesmo recipiente. Se essa mistura envolver soluções que apresentam o mesmo solvente e o mesmo soluto, a realização desse procedimento será chamada de mistura de soluções de mesmo soluto.
Um exemplo de mistura de soluções de mesmo soluto é quando colocamos duas soluções aquosas (apresentam água como solvente) de cloreto de sódio em um mesmo recipiente, como representado a seguir:
Representação de uma mistura de soluções de mesmo soluto
Analisando a imagem, podemos observar que, quando realizamos uma mistura de soluções que apresentam o mesmo soluto e o mesmo solvente, estamos apenas realizando um aumento da quantidade do solvente e do soluto, não sendo observada nenhuma outra modificação.
Na representação a seguir, temos a indicação da quantidade de soluto e solvente em cada recipiente. Observe o resultado final dessa mistura:
Representação de uma mistura de soluções de mesmo soluto com valores
Observa-se que a primeira solução apresentava 50 mL de solvente e 30 gramas de soluto, enquanto a segunda apresentava 100 mL de solvente e 20 gramas de soluto. Ao misturar as duas, o volume resultante foi de 150 mL e a quantidade de NaCl passou a ser 50 gramas.
Dessa forma, podemos afirmar que, quando realizamos uma mistura de soluções que apresentam o mesmo soluto e o mesmo solvente, vamos ter como resultado uma soma dos volumes das soluções misturadas e uma soma das massas (quantidades) dos solutos misturados.
Volume final = volume da solução 1 + volume da solução 2
Massa do soluto final = massa do soluto da solução 1 + massa do soluto da solução 2
Por meio desses dados, é possível realizar ainda o cálculo da concentração tanto das soluções que serão misturadas (soluções iniciais) quanto da solução resultante da mistura (solução final). As modalidades de concentração mais utilizadas são a concentração comum e a molaridade, que apresentam as seguintes fórmulas:
· Concentração comum
C = m1
         V 
C = concentração comum;
V = volume da solução;
m1 = massa do soluto.
Exemplo: Uma solução de 200 mL com 20g de NaCl é misturada com outra de 400 mL e 80 g de NaCl. Quais são as concentrações comuns dessas soluções?
	m1 = 20g
V = 200 mL
C1 = 20
       200
C1 = 0,1 g/mL
	m1 = 80g
V = 400 mL
C2 = 80
      400
C1 = 0,2 g/mL
· Molaridade
M = m1
        M1.V
M = Molaridade;
V = volume da solução (em Litro);
M1 = massa molar do soluto.
Para calcular a molaridade de duas soluções que foram misturadas, basta utilizar a fórmula da molaridade (transformando o volume fornecido de mL para litros e dividindo por 1000) para cada solução da seguinte maneira:
	m1 = 20g
V = 200 mL : 1000 0,2 L
M1 = 58,5 g/mol
M1 =    20   
       58,5.02
M1 = 20
11,7
M1 = 1,70 mol/L
	m1 = 80g
V = 400 mL : 1000 0,4 L
M1 = 58,5 g/mol
M2 =    80   
       58,5.0,4
M2 = 80
23,4
M2 = 3,41 mol/L
 Para calcular a concentração comum da solução final a partir das concentrações e volumes fornecidos por um exercício, utilizamos a seguinte fórmula:
C1.V1 + C2.V2 = CF.VF
C1= Concentração da solução 1;
C2= Concentração da solução 2;
CF= Concentração da solução final;
V1= Volume da solução 1;
V2= Volume da solução 2;
VF= Volume da solução final.
Já para calcular a molaridade da solução final a partir das concentrações e volumes fornecidos por um exercício, utilizamos a seguinte fórmula:
M1.V1 + M2.V2 = MF.VF
M1= Molaridade da solução 1;
M2= Molaridade da solução 2;
MF = Molaridade da solução final.
Agora veremos exemplos de cálculos envolvendo as misturas de soluções de mesmo soluto:
Qual é a molaridade de uma solução de NaOH formada pela mistura de 60 mL de solução 5 mol/L com 300 mL de solução 2 mol/L de mesma base?
Passo 1: Dados do enunciado
V1 = 60 mL
M1 = 5 mol/L
V2 = 300 mL
M2 = 2 mol/L
Passo 2: O volume da solução final é determinado pela soma dos volumes das duas soluções:
VF = V1 + V2
VF = 60 + 300
VF = 360 mL
Passo 3: A concentração da solução final após a mistura será determinadapor meio dos dados na seguinte fórmula:
5.60 + 2.300 = MF.360
300 + 600 = MF.360
900 = MF.360
900 = MF
360
MF = 2,5 mol/L
Observação: Um detalhe importante é o de que a concentração da solução final após uma mistura de soluções de mesmo soluto sempre terá um valor intermediário em relação ao das soluções que foram misturadas. O exemplo acima nos mostra exatamente esse fato.
Qual será o volume de uma solução de hidróxido de sódio 60 g/L que deve ser misturado a 300 mL de uma solução 80g/L de mesma base a fim de torná-la uma solução 72 g/L?
Passo 1: dados do enunciado
V1 = ?
C1 = 60g/L
V2 = 300 mL
C2 = 80 g/L
CF = 72 g/L
Passo 2: O volume final é determinado pela soma dos volumes das duas soluções:
VF = V1 + V2
VF = V1+ 300
Passo 3: O cálculo do volume da solução 1 será feito por meio da fórmula a seguir. Mas, atenção: o VF será substituído por V1 + 300
60.V1 + 80.300 = 72.(V1 +300)
60V1 + 24000 = 72V1 + 21600
24000 – 21600 = 72V1 + 60V1
2400 = 12V1
2400 = V1
  12
V1 = 200 mL