Calcule a concentração em mol/L ou molaridade de uma solução que foi preparada dissolvendo-se 36

A concentração em quantidade de matéria é a relação entre a quantidade de matéria do soluto, medida em mol (n1), e o volume da solução em litros (V). Essa concentração é medida em mol por litro (mol/L).

Consideremos o suco gástrico que nosso estômago produz com a finalidade de realizar o processo de digestão. Na realidade, trata-se de uma solução de ácido clorídrico (HCl) em uma concentração de 0,01 mol/L. Isso significa que, para cada litro de suco gástrico, há 0,01 mol de HCl.

A concentração em quantidade de matéria é muitas vezes chamada por alguns autores de concentração molar ou molaridade, mas os termos corretos são “concentração em mol/L” ou“concentração em quantidade de matéria”. Além disso, essa concentração é a mais recomendada pelo Sistema Internacional de Unidades (SI) e pela União Internacional da Química Pura e Aplicada (IUPAC); portanto, ela é a mais usada em laboratórios e indústrias químicas.

Mapa Mental: Unidade de Concentração em Mol/L

* Para baixar o mapa mental em PDF, clique aqui!

Fórmulas utilizadas na molaridade

A fórmula matemática usada para calcular essa concentração é dada por:

Em muitos casos, não é fornecido o valor da quantidade de matéria do soluto, mas, sim, a sua massa expressa em gramas (m1). Nesses casos, temos que a quantidade de matéria do soluto em mols (n1) pode ser conseguida pela divisão da massa do soluto pela massa molar do próprio soluto, conforme a fórmula a seguir:

Substituindo n1 na equação, temos:

Exemplo de cálculo de molaridade

Considere o seguinte exemplo para visualizar como é feito esse cálculo:

“Uma solução aquosa com 100 mL de volume contém 20 g de NaCl. Como proceder para expressar a concentração dessa solução em quantidade de matéria por volume?”

Resolução:

Bom, a fórmula a ser utilizada é a mesma mostrada acima, mas o volume não está em litros. Assim, devemos fazer a seguinte conversão de unidades:

1 L ------ 1000 mL V ------ 100 mL

V = 0,1 L

Também é necessário descobrir o valor da massa molar do sal NaCl. Para tal, é preciso saber os valores das massas atômicas de ambos os elementos e realizar o cálculo da massa molar , que é ensinado no texto “Massa Molar e Número de Mol”:

M (NaCl) = 1 . 23 + 1 . 35, 46

M (NaCl) = 58,46 g/mol

Agora podemos substituir todos os valores na fórmula e descobrir o valor da concentração em mol/L:

m =    n1   
       M1.V

M =      20     
       58,46.0,1

M = 3,4 mo/L

*Mapa Mental por Me. Diogo Lopes

Por Jennifer Fogaça

Graduada em Química

A concentração comum das soluções indica a quantidade em massa de soluto que se encontra dissolvida em um volume-padrão de solução e normalmente é expressa em g/L.

Tanto a salmoura usada para conservar alimentos quanto o soro fisiológico são soluções formadas pela dissolução de cloreto de sódio (NaCl – sal de cozinha) em água. A diferença consiste na quantidade de soluto em relação ao solvente, sendo que na salmoura existe muito sal e no soro existe pouco sal em relação à quantidade de água.

Diz-se então que a salmoura é uma solução concentrada, e que o soro fisiológico é uma solução diluída.

Entretanto, é importante que isso seja expresso em termos quantitativos, desse modo surgem o conceito e os cálculos das concentrações das soluções:

Essa concentração pode ser calculada por meio da seguinte fórmula:

Sendo que:

C = concentração comum em g/L;

m1: massa do soluto em g;

V = volume da solução em L.

Essa relação é denominada de “concentração comum” porque existem outros tipos de concentrações das soluções, tais como concentração em quantidade de matéria (mol/L, mais conhecida como molaridade ou concentração molar), título em massa, título em volume, concentração em ppm (partes por milhão), entre outras.

Vejamos três exemplos de exercícios envolvendo esse tipo de cálculo:

Exemplo 1: Qual é a concentração em g/L de 410 mL de solução que foi obtida dissolvendo-se 100 g de NaOH em 400 mL de água?

Resolução:

Dados:

m1 = 100 g V = 410 mL = 0,41 L

C = ?

• Substituindo os valores na fórmula da concentração comum, temos:

C = m1
          V
C = 100g        0,41L

C = 243,90 g/L

Exemplo 2: Um litro de vinagre contém em média 60 g de ácido acético. Usando uma colher com vinagre (0,015 L) como tempero, quantos gramas do referido ácido estão contidos nesse volume?

Resolução:

Dados:

m1 = ? V = 0,015L

C = 60 g/L

• Da fórmula da concentração comum encontramos a expressão que permite calcular a massa do ácido:

C = m1
         V
m1 = C . V
m1 = 60 g/L . 0,015 L
m1 = 0,9 g

Exemplo 3: Uma solução de ácido sulfúrico foi preparada segundo as normas de segurança, ou seja, em uma capela com exaustor. O químico misturou 33 g de H2SO4 em 200 mL de água, com extremo cuidado, lentamente e sob agitação constante. Ao final, obtém um volume de solução igual a 220 mL. Calcule a concentração em g/L dessa solução.

Resolução:

Dados:

m1 =33 g V = 200 mL = 0,2 L

C = ?

C = m1
          V
C = 33 g       0,22 L

C = 150 g/L

Por Jennifer Fogaça

Graduada em Química

Videoaulas relacionadas:

Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça

• 
  Denunciar

Exercício de Molaridade ou concentração molar (M) 1.) Uma solução de ácido clorídrico (HCl(aq)) foi preparada dissolvendo-se 120 g do cloreto de hidrogênio (HCl(s)) em 1000 g de água. Considerando que a densidade da água é igual a 1,044 g/cm3, determine qual das alternativas abaixo indica o valor aproximado da concentração em mol/L da solução preparada. (Dados: massas molares: H = 1,0 g/mol; Cl= 35,5 g/mol). a) 0,343. b) 3,06. c) 0,00286. d) 3,43. e) 4,86. Alternativa “b”. Por meio das massas molares, calculamos a massa molar do HCl, que é igual a 36,5 g/mol (1,0 + 35,5). Agora, precisamos determinar o volume da solução, que é considerado o mesmo que o da água. Fazemos isso por meio da densidade: d= m →V= m V d A massa da solução (m) é dada pela soma da massa do soluto (HCl(s)) com a massa do solvente (água): m = 120 g + 1000 g = 1120 g Assim, substituindo os dados na fórmula acima para encontrar o valor do volume, temos: V = __1120 g__→ V = 1072,8 cm3 1,044 g/cm3 Passando o volume de cm3 para litros, temos: 1 L = 1dm3 1cm³ = 0,001dm³ Se dm³ = L, então: 1 cm³ --------------- 0,001 L 1072,8 cm³ ----- V V = 1,0728 L Agora sim podemos substituir os valores na fórmula da concentração em mol/L: M = ___m1__ MM . v M = ______120 g________ (36,5 g/mol). (1,0728 L) M = 3,06 mol/L 2.) Calcule a concentração em mol/L ou molaridade de uma solução que foi preparada dissolvendo-se 18 gramas de glicose em água suficientes para produzir 1 litro da solução. (Dado: massa molar da glicose = 180 g/mol) a) 0,1. b) 1,8. c) 10,0. d) 100,0. e) 3240. Alternativa “a”. M = ___m1__ MM . v M = ______18 g________ (180 g/mol) . (1,0 L) M = 0,1 mol/L 3.) No preparo de uma solução aquosa, foi usado 0,4 g de cloreto de sódio como soluto. Sabendo que a concentração da solução resultante é de 0,05 mol/L, determine o volume final. a) 0,14 L. b) 8 L. c) 1,4 L. d) 80 L. e) 140 L. Alternativa “a”. Dados: m1 = 0,4 g MM(NaCl)= 23 + 35,5= 58,5 g/mol V (L) = ? (é o que se deseja descobrir) M = 0,05 mol/L Aplicando os valores relacionados na fórmula, temos: M = ___m1__ MM . V V = ___m1__ MM . M V = ________0,4g__________ (58,5 g/mol) . (0,05 mol/L) V = 0,14 L. 4.) (Cesgranrio- RJ - modificada) O metal mercúrio (Hg) é tóxico, pode ser absorvido, via gastrointestinal, pelos animais, e sua excreção é lenta. A análise da água de um rio contaminado revelou uma concentração de 5,0 . 10-5 M de mercúrio. Qual é a massa aproximada em mg de mercúrio que foi ingerida por um garimpeiro que bebeu um copo contendo 250 mL dessa água? (Dado: Hg = 200 g.mol-1). a) 250. b) 25. c) 0,25. d) 2,5. e) 0,025. Alternativa “d”. Dados: m1 = ? (é o que se quer encontrar) MM= 200 g/mol V (L) = 250 mL = 0,25 L M = 5,0 . 10-5 mol/L Aplicando os valores relacionados na fórmula, temos: M = ___m1__ MM . v m1 = M . MM . v m1 = (5,0 . 10-5 mol/L) . (200 g/mol) . (0,25 L) m1 = 250 . 10-5 g = 2,5 . 10 -3 g = 2,5 mg 5.) (USJT-SP) O ácido tartárico, C4H6O6 (conservante), usado em alguns refrigerantes, pode ser obtido a partir da uva durante o processo de fabricação do vinho. Se a concentração em quantidade de matéria de ácido tartárico em uma refrigerante é 0,175 mol/L, qual é a massa de ácido utilizada na fabricação de 100 000 L desse refrigerante? a) 17 500 g. b) 116,6 kg. c) 0,857 t. d) 1,75 kg. e) 2,62 t. Alternativa "e". Dados: m1 = ? (é o que se quer encontrar) MM(C4H6O6)= (4 . 12) + (6 . 1) + (6 . 16) = 150 g/mol V (L) = 100 000 L M = 0,175 mol/L Aplicando os valores relacionados na fórmula, temos: M = ___m1__ MM . v m1 = M . MM . v m1 = (0,175 mol/L) . (150 g/mol) . (100 000 L) m1 = 2625000 g = 2625 . 106 g = 2,62 t 6.) (UFMG) Uma cozinheira bem informada sabe que a água contendo sal de cozinha dissolvido ferve a uma temperatura mais elevada que a água pura e que isso pode ser vantajoso em certas preparações. Essa cozinheira coloca 117g de NaCl em uma panela grande. Assinale a alternativa que indica corretamente o volume necessário de água para a cozinheira preparar uma solução 0,25 mol/L de cloreto de sódio, NaCl. a) 0,125 L. b) 2,00 L. c) 8,00 L. d) 29,3 L. e) 468 L. Alternativa “c”. Dados: m1 = 117g MM(NaCl)= 23 + 35,5= 58,5 g/mol V (L) = ? (é o que se deseja descobrir) M = 0,25 mol/L Aplicando os valores relacionados na fórmula, temos: M = ___m1__ MM . V V = ___m1__ MM . M V = ________117 g__________ (58,5 g/mol) . (0,25 mol/L) V = 8 L.