Back to chapter

12.7:

Expressão da Concentração das Soluções

JoVE Core
Chemistry
A subscription to JoVE is required to view this content.  Sign in or start your free trial.
JoVE Core Chemistry
Expressing Solution Concentration

Languages

Share

Se uma pequena quantia de soluto é adicionada a uma grande quantidade de solvente, forma-se uma solução diluída. As concentrações de soluções muito diluídas, tais como vestígios de metal, impurezas na água, são frequentemente expressos em partes por bilhão ou ppb, ou em partes por milhão ou ppm. Partes por milhão de um soluto podem ser calculadas dividindo a massa de soluto pela massa da solução e multiplicando vezes um milhão.Se uma grande quantidade de soluto é adicionado a uma pequena quantidade de solvente, uma solução concentrada é formada. As unidades comumente utilizadas incluem unidades relativas expressas como percentagens, tais como:percentagem de massa, que é a massa de soluto dividido pela massa da solução vezes cem;percentagem em volume, que é o volume de soluto dividido pelo volume de solução vezes cem;e massa por volume por cento, que é a massa de soluto dividida pelo volume de solução vezes cem. No laboratório, estas unidades são utilizadas ao longo com fração molar, molaridade, e molaridade.Uma fração molar do componente i, que pode ser soluto ou solvente, é o número de mols do componente dividido pelo número total de mols de todos os componentes da solução. Esta é uma relação sem unidades, denotada pela carta χi. Molaridade é o número de mols do soluto em um litro de solução.O seu símbolo é um M maiúsculo e as unidades são mols por litro. A molaridade é o número de mols do soluto em um quilograma de solvente. O seu símbolo é um m em letra minúscula em itálico e as unidades são mols por quilograma.Na molaridade, a massa do solvente é considerada, enquanto que, na molaridade o volume de toda a solução é levado em conta. Para preparar um um mol ou uma solução molar, um mol de um soluto, como o iodo, é dissolvido num solvente, como o tetracloreto de carbono. O volume final da solução é feita até um litro para formar uma solução de um molar.Para uma solução molar, um quilograma de tetracloreto de carbono é pesado. Dado que a densidade do carbono o tetracloreto é um, 59 gramas por mililitro, o volume de um quilograma de solvente seriam 629 mililitros. Assim, a concentração final de uma solução molar em tetracloreto de carbono seria igual a um, 59 molar.

12.7:

Expressão da Concentração das Soluções

Um soluto é um componente de uma solução que normalmente está presente com uma concentração muito inferior à do solvente. As concentrações de solutos são frequentemente descritas com termos qualitativos, tais como diluídas (de concentração relativamente baixa) e concentradas (de concentração relativamente elevada).

As concentrações podem ser avaliadas quantitativamente utilizando uma grande variedade de unidades de medida, cada uma delas conveniente para aplicações específicas. A molaridade (M) é uma unidade de concentração útil para muitas aplicações em química. A molaridade é definida como a quantidade de soluto em número de moles dividida pelo volume da solução em litros:

 Eq1

Como os volumes da solução variam com a temperatura, as concentrações molares também variam. Quando expressa como molaridade, a concentração de uma solução com números idênticos de espécies de solutos e solventes será diferente a diferentes temperaturas devido à contração/expansão da solução. Mais adequado para cálculos envolvendo muitas propriedades coligativas são unidades de concentração baseadas em moles cujos valores não dependem da temperatura. Duas dessas unidades são a fração molar (introduzida no capítulo anterior sobre gases) e a molalidade.

A fração molar, χA, de um componente é a razão da sua quantidade molar por número total de moles de todos os componentes da solução:

 Eq1

Por esta definição, a soma das frações molares para todos os componentes da solução (o solvente e todos os solutos) é igual a um.

Molalidade é uma unidade de concentração definida como a relação entre o número de moles de soluto e a massa do solvente em quilogramas:

 Eq1

Uma vez que estas unidades são calculadas utilizando apenas massas e quantidades molares, não variam com a temperatura e, por conseguinte, são mais adequadas para aplicações que requerem concentrações independentes da temperatura.

Este texto é adaptado de Openstax, Chemistry 2e, Section 11.4: Colligative Properties.

Suggested Reading

  1. Irving, Harry MNH, Henry Freiser, and Thomas Summers West. Compendium of analytical nomenclature: definitive rules 1977. Elsevier, 2017.