Teoria

Já vimos que as misturas podem ser divididas em homogêneas e heterogêneas, não é? Um outro nome para as misturas homogêneas é solução! Vamos pegar um exemplo bem comum, a água com açúcar.

As soluções em geral são formadas de:

  • Solvente : é o componente em maior quantidade, geralmente líquido e que vai envolver as moléculas de soluto. No nosso exemplo, o solvente é a água!
  • Soluto : é o componente em menor quantidade, que vai ser envolto pelas moléculas do solvente, no nosso caso, o açúcar.

Vamos ver mais tarde como a gente classifica soluções. Por agora, vamos focar em como a gente quantifica a quantidade de açúcar que tem em uma certa quantidade de água: a concentração de soluto.

A gente diz que uma solução é concentrada quando ela tem uma concentração bem alta, e diluída quando a concentração é baixa. Isso é, para uma mesma quantidade de solução, a concentrada tem muito mais soluto que a diluída!!

Mas existem várias maneiras de medir a concentração de uma solução quantitativamente...

Porcentagem em massa, ppm e ppb

A porcentagem em massa de soluto é dada por:

%   e m   m a s s a   d o   c o m p o n e n t e = m a s s a   d o   c o m p o n e n t e   n a   s o l u ç ã o m a s s a   t o t a l   d a   s o l u ç ã o × 100

Ou seja, dizer que uma solução de HCL é 45% de HCl em massa é dizer que para cada 100g de solução, temos 45g de HCl!

A porcentagem em massa é quase sempre dita assim: x % de componente em massa (o que quer dizer x   g de componente para 100g de solução.

Atenção: a porcentagem em massa é feita pela massa total de solução, não pela massa de solvente, ein!!!!

Para soluções muiiiiiiiiiiito diluídas, a gente usa o ppm (partes por milhão). Também é uma porcentagem mássica, mas é calculada assim:

p p m   d o   c o m p o n e n t e = m a s s a   d o   c o m p o n e n t e   n a   s o l u ç ã o   m a s s a   t o t a l   d a   s o l u ç ã o × 10 6

Uma solução de HCl de concentração 1 ppm contém 1 g de HCl para cada 10 6 g de solução! Ou então, uma solução de concentração 40 ppm de NaCl, contém 40 g de NaCl para 10 6 g de solução 😊

Ou seja: uma solução de concentração x ppm contém x g de soluto para 10 6 g de solução.

E, para soluções mais diluídas ainda, usamos a parte por bilhão (ppb). Você já deve imaginar como que é calculada, né?

p p b   d o   c o m p o n e n t e = m a s s a   d o   c o m p o n e n t e   n a   s o l u ç ã o   m a s s a   t o t a l   d a   s o l u ç ã o × 10 9

Ou seja, uma solução com 1 ppb de soluto tem 1 g de soluto para 10 9 g de solução 😊

Concentração em quantidade de matéria (mol): molaridade e fração molar

Uma das medidas de concentração mais usadas é a molaridade! Ela é calculada a partir do número de mols do soluto.

m o l a r i d a d e   d e   u m a   s o l u ç ã o = n ú m e r o   d e   m o l s   d o   s o l u t o l i t r o s   d e   s o l u ç ã o

Ou seja, uma solução de NaCl 0,1 mol/L é uma solução que contém 0,1 mol de NaCl em 1 litro de solução! A gente também pode dizer que a solução é 0,1 M (onde o M quer dizer m o l a r = m o l / L ).

A gente também usa a fração molar para expressar a concentração de um componente! Ela é calculada por:

f r a ç ã o   m o l a r   d o   c o m p o n e n t e = n ú m e r o   d e   m o l s   d o   c o m p o n e n t e n ú m e r o   d e   m o l s   t o t a l   n a   s o l u ç ã o  

Ou seja, se formarmos uma solução contendo 1 mol de HCl e 8 mols de água, a fração molar de HCl vai ser calculada por 1   m o l 1 + 8   m o l = 0,111 .

Molalidade Molaridade

A molalidade é uma outra medida de concentração! Ela é calculada da seguinte maneira:

m o l a l i d a d e   d e   u m a   s o l u ç ã o = q u a n t i d a d e   d e   m a t é r i a   d o   s o l u t o q u i l o g r a m a s   d o   s o l v e n t e

Já viram que ela é beeem diferente da molaridade, embora os nomes pareçam, né? A molalidade difere de todas as outras medidas de concentração porque a gente divide a quantidade de soluto não pela quantidade total de componentes da solução, mas pela quantidade de solvente!

Ou seja, ainda na solução que contém 1 mol de HCl e 8 mols de água, a molalidade dessa solução seria:

1   m o l   d e   H C l 8   m o l s   × 0,018   k g / m o l = 6,944   m o l   d e   H C l / k g   d e   á g u a

Ok, e pra que a gente usa essas informações?

A gente precisa quantificar soluções o tempo todo na vida! As definições são fundamentais mas a gente tem mesmo é que aprender a passar de uma unidade de concentração para outra. Infelizmente, o único jeito de ficar craque nisso é praticando muiiiiiiiiiiiiiiiiiiiito!

Além dessas definições das unidades de concentrações, tem mais algumas definições que são bem úteis:

  • d e n s i d a d e   d e   u m a   s o l u ç ã o = m a s s a   d e   s o l u ç ã o v o l u m e   d e   s o l u ç ã o
  • m a s s a   m o l a r   d e   X = m a s s a   e n c o n t r a d a   e m   1   m o l   d e   X

Eu juro que depois de uns exercícios você vai ver que essa matéria não é nenhum bicho de 7 cabeças! Vamos praticar? 😊

Porcentagem em massa, ppm e ppb

Concentração em quantidade de matéria (mol): molaridade e fração molar

Molalidade ≠ Molaridade

Ok, e pra que a gente usa essas informações?

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