Concentração em quantidade de matéria de íons

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Para calcular a concentração em quantidade de matéria de íons em solução, basta escrever a equação iônica e relacionar a proporção estequiométrica com a concentração da solução.
Na solução iônica existem íons que possuem concentrações específicas
Na solução iônica existem íons que possuem concentrações específicas

Conforme explicado no texto Concentração em quantidade de matéria, esse tipo de concentração de soluções relaciona a quantidade em mol de soluto que está presente no volume de 1 litro de solução. As duas fórmulas matemáticas usadas para calcular a concentração em mol/L são:

M = n1    ou    M == __m1__
        V                       M1 . V

n1 = quantidade de matéria (em mol) do soluto;

V = volume da solução (em litros);

m1 = massa (em gramas) do soluto;

M1 = massa molar do soluto (em g/mol).

Assim sendo, se temos uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) com concentração igual a 3,0 mol/L, significa que, para cada litro dessa solução, há 3,0 mol de NaOH.

No entanto, o hidróxido de sódio é uma base que sofre dissociação em meio aquoso, liberando íons no meio. Veja: NaOH(aq) → Na+(aq) + OH-(aq).

Uma grande quantidade de soluções é iônica, por isso é muito comum expressar a concentração em quantidade de matéria dos íons. A concentração dos íons presentes no meio não é necessariamente igual à da solução ou igual entre eles. Para descobrirmos o valor exato de cada uma, temos que conhecer dois fatores principais:

1- Fórmula do soluto: é a partir da fórmula da substância dissolvida que podemos escrever a equação iônica. Isso é feito de acordo com a equação genérica a seguir:

1 AxBy → x A+y + y B-x
1 mol      x mol     y mol

A carga e o índice “1” foram escritos no caso da exemplificação do NaOH, mas nenhum dos dois precisa ser escrito: 1 NaOH(aq) → 1 Na+(aq) + 1 OH-(aq)
                                                                                                                                                                                                                                        
1 mol            1 mol         1 mol

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2- Concentração em mol/L da solução: Com esses dados em mãos, basta relacionar a proporção estequiométrica dada pelos coeficientes da equação iônica com a concentração da solução.

No exemplo que estamos considerando, a proporção foi de 1 : 1 : 1. Então, se a concentração da solução é igual a 3,0 mol/L, a concentração em quantidade de matéria de cada um dos íons no meio também é a mesma. Veja:

                1 NaOH(aq) → 1 Na+(aq) + 1 OH-(aq)
Proporção:  1 mol          1 mol               1 mol
Solução (1,0 mol/L): 3,0 mol/L 3,0 mol/L 3,0 mol/L

Isso significa que, em cada litro da solução, há 3,0 mol de cátions Na+ e 3,0 mol de ânions OH-.

Vamos ver outro exemplo: Considere uma solução 0,02 mol/L de Fe(NO3)3(aq). Qual será a concentração em mol/L dos íons nessa solução?

Resolução:

              1 Fe(NO3)3(aq) → 1 Fe3+(aq) + 3 NO3-1
Proporção:   1 mol               1 mol            3 mol
Solução (0,02 mol/L): 0,02mol/L 0,02 mol/L 0,06 mol/L

Observe que a concentração dos íons NO3- é o triplo (3 . 0,02 = 0,06) da concentração dos íons Fe3+ e da solução. 


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça

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