Todos os dias esbarramos em situações onde o estudo da concentração de soluções se torna ferramenta importante para a resolução de problemas e compreensão do mundo que nos cerca. De medicamentos a alimentos, nesse artigo vamos estudar o cálculo de concentração das soluções, através de uma abordagem prática e direta ao ponto.
E aí Gás Nobre, preparado para reagir?
Concentração Comum (C) – (g/L)
Nessa modalidade de concentração, temos uma relação entre a massa do soluto (M1) (expresso em gramas), pelo volume da solução (V) (expresso em litros). É possível efetuar o cálculo através da regra de três ou pela fórmula:
Fórmula: C = M1 / V
Vamos resolver uma questão sobre essa modalidade de concentração?
Exercício 1: (UEPC-SP) 400 mL de uma solução aquosa contém 80 g do medicamento Gardenal, utilizado como antidepressivo do Sistema Nervoso Central.
a) Qual a sua concentração em g/L?
b) Que volume dessa solução deve ser injetado em um paciente a fim de que ele receba 2,0 g do medicamento?
Resolução:
a) C = 80 g/0,4L , logo C = 200 g/L
b) 200 g/L = 2,0 g/V , logo V = 2/200, logo V = 0,01 L (equivalente a 10 mL)
Concentração em Quantidade de Matéria (M) – (mol/L)
Nessa modalidade de concentração, temos uma relação entre a massa do soluto (M1) (expresso em gramas), pela massa molar (MM) (expresso em g/mol), multiplicado pelo volume da solução (V) (expresso em litros). Caso você utilize fórmula, anote aí:
Fórmula: M = M1 / MM . V
Mas também é possível resolver por regra de três, embora dê um pouquinho mais de trabalho, se comparado a modalidade de concentração anterior. Vamos resolver uma questão sobre esse tema?
Exercício 2: (UFSCAR-SP) Soro fisiológico contém 0,900 gramas de NaCℓ, massa molar = 58,5 g/mol, em 100 mL de solução aquosa. A concentração do soro fisiológico, expressa em mol/L, é igual a
a) 0,009. b) 0,015. c) 0,100. d) 0,154. e) 0,900.
Resolução:
Sendo M = M1 / MM . V, e substituindo com as informações presentes no enunciado, teremos:
M = 0,900 g / 58,5 g/mol . 0,1 L
M = 0,900 g / 5,85 g/mol.L
M ~ 0,154 mol/L
Porcentagem
Nessa modalidade de concentração, temos uma relação entre o soluto e a solução, pelo ponto de vista da porcentagem. Essa relação pode ser através da porcentagem massa/volume (% m/v), massa/massa (% m/m) ou volume/volume (% v/v). O caminho mais utilizado para resolver essas questões, vem ser a famosa regra de três.
Vamos resolver uma questão sobre essa modalidade de concentração?
Exercício 3: (UEPC-SP) Um frasco existente no laboratório, apresenta o seguinte rótulo:
HNO3(aq) 63% em massa
Com base no rótulo, calcule:
a) Qual a interpretação do rótulo?
b) A massa de soluto existente em 100 g de solução.
c) A massa de água existente em 100 g de solução.
d) As massas de água e ácido nítrico presentes em 500 g de solução.
Resolução:
a) Com base no rótulo, podemos interpretar que teremos 63 gramas do soluto a cada 100 gramas da solução, que vem ser 63% de massa do soluto/massa da solução.
b) 63 gramas
c) 100 gramas (solução) – 63 gramas (soluto) = X gramas de água
X = 37 gramas de água
d) 100 gramas solução —– 63 gramas soluto
500 gramas solução ——- X1
X1 = 315 gramas de soluto
500 gramas solução – 315 gramas de soluto = X2 gramas de água
X2 = 185 gramas de água
Partes por Milhão (PPM) e Partes por Bilhão (PPB)
Nessa modalidade, que é bastante parecida com a anterior, encaramos a relação entre a quantidade em partes de soluto a cada 1 milhão de partes do solvente (PPM) ou 1 bilhão de partes do solvente (PPB).
Vamos resolver uma questão sobre essa modalidade de concentração?
(UEPC-PC) Um alimento contendo mais que 0,05 ppm de Pb2+ (m/m) é impróprio para o consumo. A análise de uma amostra de morangos acusou 2 x 10-6 % em massa de Pb2+ . A amostra de morangos deve ou não ser confiscada? Justifique por meios de cálculos.
Resolução:
Sendo a concentração em porcentagem em massa equivalente a 2 x 10-6 % de Pb2+, podemos achar a concentração em partes por milhão (PPM), através de regra de três:
2 x 10-6 gramas soluto —— 100 gramas da solução (morango)
X1 ——- 1000000 gramas da solução (morango)
X1 = 0,02 gramas de soluto (proporcional a 1 milhão de gramas da solução – PPM)
Conclusão: se o alimento contém 0,02 ppm de Pb2+, e o limite é 0,05 ppm (com base na informação expressa em %), esse alimento não deve ser confiscado.
UMA DICA PRECIOSA
Gás Nobre, eu deixei para o final deste artigo uma dica preciosa: no link abaixo há uma aula minha contendo a elucidação da fórmula para calcular %, PPM e PPB, bem como a abordagem das demais concentrações. Além disso, também organizei outros artigos do blog, que tenho certeza que vão lhe ajudar bastante 😀
E aí, quer se aprofundar? Então não deixe de acessar:
Artigo 1: Soluções: o que você precisa saber
Artigo 2: Soluções: coeficiente de solubilidade e classificação das soluções
Gás Nobre! Você tem dificuldades para entender conteúdos de Ciências da Natureza? Não fique triste! Eu, professor Paulo Valim, quero te contar um segredinho que os melhores estudantes do Brasil já conhecem, com a minha plataforma Ciência em Ação, você vai conseguir aprender Química, Física e Biologia de forma rápida e efetiva e garantir a sua aprovação ainda em 2020.
Não importa se você tem dificuldades com as matérias ou se essa é a primeira vez que você vai estudar Química, Física ou Biologia. No Ciência em Ação, nossos cursos são completos e aprofundados. Eu e a minha equipe ensinamos todo o conteúdo do começo ao fim de forma didática.
Que foi? Você tem dúvidas de que o que eu estou falando é verdade? Então, saca só, Gás Nobre! Liberei o primeiro módulo completo da minha plataforma Ciência em Ação totalmente grátis pra você experimentar! Curtiu? Clique aqui e aproveite para conhecer a melhor plataforma de Ciências da Natureza da web!
Bora reagir e realizar os seus sonhos?
Me acompanhe nas redes sociais: curta a minha página no Facebook, siga o meu Instagram, se inscreva no canal do Youtube e entre no meu canal do Telegram.
