Concentração

Como o próprio nome indica, a concentração em quantidade de matéria relaciona a quantidade de matéria (n) do soluto, isto é, a sua quantidade em mol, com o volume da solução, em litros.

Assim, temos:

Concentração em quantidade de matéria (mol/L) = quantidade de matéria do soluto (mol)
                                                                                        volume da solução (L)

ou

M = n₁
       V

Por exemplo, considere que uma solução foi preparada dissolvendo-se 1 mol de HC? em meio litro de água. Qual será a concentração da solução formada?

Usando a fórmula acima, temos:

M = n₁
       V
M = 1 mol
        0,5 L
M = 2,0 mol/L

Isso significa que existe 2,0 mol de HC? dissolvidos em cada 1,0 litro da solução.

Essa informação é muito importante porque a maioria das reações químicas ocorre em meio aquoso e seguem uma relação estequiométrica. Assim, saber as concentrações em termos de quantidade de matéria é importante.

Esse tipo de concentração também recebe outros nomes mais conhecidos entre muitos estudantes, tais como: Molaridade e Concentração Molar. No entanto, esses termos não são indicados pela IUPAC (União Internacional da Química Pura e Aplicada). O recomendado é o que estamos usando neste texto (concentração em quantidade de matéria) ou concentração em mol/L.

Na maioria das vezes, porém, não será informado diretamente o valor de n₁, mas será fornecida a massa em gramas do soluto, pois esse é um dado experimental usado na hora de se preparar a solução química. Dessa forma, por meio da massa do soluto, é possível calcular a concentração em mol/L.

De que modo?

Bem, sabe-se que a quantidade de matéria (n) é igual à relação entre a massa (em g) e a massa molar (em g/mol), isto é:

n ₌ m
     M

No caso do soluto, que é simbolizado pelo índice 1, temos:

n_{1 =} m₁
       M₁

Podemos, portanto, substituir o n₁ na fórmula da concentração em quantidade de matéria:

M = n₁
       V
M = __m₁__
       M₁ . V

Encontramos, assim, uma nova fórmula que poderá ser usada para calcular a concentração em mol/L. Veja um exemplo:

(UFV-MG) Uma amostra de vinagre, contendo 4,2 g de ácido acético, C₂H₄O₂, por 100 mL, tem concentração deste ácido, em mol/L, igual a quanto?

Resolução:

Dados:

M =?
m₁ = 4,2 g
V = 100 mL = 0,1 L
M₁ = ?

Primeiro, precisamos encontrar o valor da massa molar (M₁) do ácido acético e isso é feito por meio da sua fórmula molecular e dos valores das massas atômicas encontrados na Tabela Periódica para cada elemento, veja:

C₂ H₄ O₂
M₁ = 2 . 12 + 4 . 1 + 2 . 16 = 60 g/mol

Agora podemos usar a fórmula para descobrir a concentração em quantidade de matéria:

M = __m₁__
      M₁ . V

M = __ 4,2 g __
           60 g/mol . 0,1 L

M = 0,7 mol/L

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