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Como Calcular a Concentração de uma Solução

Coescrito por Chris Hasegawa, PhD

Na Química, a concentração de uma solução indica a quantidade em que uma substância solúvel, denominada soluto , está misturada com uma outra, denominada solvente . A fórmula padrão é $C={\frac {m}{V}}$ , onde $C$ representa a concentração, $m$ representa a massa do soluto dissolvido e $V$ representa o volume total da solução. Se estiver trabalhando com uma concentração menor, encontre a resposta em partes por milhão ( ${\text{ppm}}$ ) para facilitar o acompanhamento. Em um laboratório, pode ser necessário encontrar a molaridade, ou concentração molar, da solução analisada.

Método 1

Método 1 de 3:

Usando a equação de massa por volume

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1
Calcule a massa de soluto dissolvida no solvente. O soluto é a substância a ser incluída para formar a solução. Se você tem a massa do soluto no enunciado, anote-a e não se esqueça de usar as unidades corretas. Caso seja necessário estipular a massa de soluto, pese-o em uma balança de precisão e anote o valor encontrado. ^{[1]
X
Fonte de pesquisa}
- Se o soluto em uso for líquido, você também poderá calcular sua massa através da fórmula de densidade — $D={\frac {m}{V}}$ , onde $m$ representa a massa do líquido e $V$ representa seu volume. Para calcular a massa, multiplique a densidade do líquido por seu volume.
Dica: se precisar usar uma balança, subtraia a massa do recipiente sendo usado para conter o soluto — ou os cálculos estarão imprecisos.
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2
Anote o volume total da solução. Essa é a soma das quantidades do solvente e do soluto incluído. Se estiver trabalhando em um laboratório, misture a solução em um cilindro graduado ou béquer e tome a medida. A seguir, meça o volume a partir da curva superior da solução, o menisco, para uma leitura mais precisa — anote o volume da solução. ^{[2]
X
Fonte de pesquisa}
- Se não estiver efetuando a medição por conta própria, pode ser necessário converter a massa do soluto em volume através da fórmula de densidade.
- Se você está calculando a concentração de $3,45\ {\text{g}}$ de sal em $2\ {\text{l}}$ de água, por exemplo, você poderá calcular o volume de sal através da fórmula de densidade. Pesquise pelo valor em um livro didático ou na internet e prossiga na equação a fim de encontrar $m$ . Nesse caso, a densidade do sal é igual a $2,16\ {\text{g/ml}}$ . A equação será escrita como $2,16\ {\text{g/ml}}={\frac {\left(3,45\ {\text{g}}\right)}{V}}$ . Multiplique cada lado por $V$ para chegar em $V\left(2,16\ {\text{g/ml}}\right)=3,45\ {\text{g}}$ . Divida cada lado por $2,16$ e você chegará ao volume: $V={\frac {3,45\ {\text{g}}}{2,16\ {\text{g/ml}}}}=1,60\ {\text{ml}}$ .
- Some o volume de soluto ao volume do solvente. Nesse exemplo, $2\ {\text{l}}+1,6\ {\text{ml}}=2.000\ {\text{ml}}+1,6\ {\text{ml}}=2.001,6\ {\text{ml}}$ . Você pode deixar a medida em milímetros ou convertê-la de volta para litros até chegar em $2,002\ {\text{l}}$ .
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3
Divida a massa do soluto pelo volume total da solução. Escreva a equação $C={\frac {m}{V}}$ , onde $m$ representa a massa do soluto e $V$ representa o volume total da solução. Insira os valores estipulados para ambos e divida-os para descobrir qual a concentração da solução sendo analisada. Não se esqueça de rotular o resultado com as unidades corretas. ^{[3]
X
Fonte de pesquisa}
- No exemplo da concentração de $3,45\ {\text{g}}$ de sal em $2\ {\text{l}}$ de água, a equação ficará da seguinte forma: $C={\frac {3,45\ {\text{g}}}{2,002\ {\text{l}}}}=1,723\ {\text{g/l}}$
- Alguns problemas podem pedir que a concentração seja expressa em unidades específicas. Lembre-se de efetuar a conversão antes de escrever a sua resposta final.
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Método 2

Método 2 de 3:

Calculando a concentração percentual ou em partes por milhão

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1
Determine qual é a massa do soluto em gramas. Meça a massa do soluto que será misturada com a solução. Lembre-se de subtrair o peso do recipiente sendo usado na medição, ou o valor relativo à concentração ficará impreciso. ^{[4]
X
Fonte de pesquisa}
- Se o soluto for um líquido, você talvez precise calcular a massa usando a fórmula $D={\frac {m}{V}}$ , onde $D$ representa a densidade do líquido, $m$ representa a massa e $V$ representa o volume. Procure pelo valor da densidade em um livro didático ou na internet e resolva a equação para estipular a massa.
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2
Determine qual é a massa total da solução em gramas. Esse valor representa a massa do solvente mais a massa do soluto. Pese ambas as massas com uma balança de precisão ou converta o volume do solvente em massa através da fórmula da densidade $D={\frac {m}{V}}$ . Some a massa do soluto à massa do solvente para estipular o volume final. ^{[5]
X
Fonte de pesquisa}
- Se quiser encontrar a concentração de $10\ {\text{g}}$ de achocolatado em $1,2\ {\text{l}}$ de água, você poderá calcular a massa da água através da fórmula da densidade. Uma vez que a densidade da água é de $1.000\ {\text{g/l}}$ , a equação será escrita como $1.000\ {\text{g}}{l}={\frac {m}{1,2\ {\text{l}}}}$ . Multiplique ambos os lados por $1,2\ {\text{l}}$ para determinar esse valor em gramas, de modo que $m=\left(1,2\ {\text{l}}\right)\left(1.000\ {\text{g/l}}\right)=1.200\ {\text{g}}$ . Some a massa do achocolatado, e você terá $1.210\ {\text{g}}$
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3
Divida a massa do soluto pela massa total da solução. Prepare a equação de modo que a concentração $C$ represente a massa do soluto ou a massa total da solução. Insira os valores e finalize a equação para estipular a concentração da solução. ^{[6]
X
Fonte de pesquisa}
- No exemplo, $C={\frac {10\ {\text{g}}}{1.210\ {\text{g}}}}=0,00826$ .
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4
Multiplique a resposta por $100$ se quiser determinar qual é a concentração percentual. Se o enunciado pede para que a concentração seja expressa em formato percentual, basta multiplicar o valor encontrado por $100$ . A seguir, rotule a resposta final com o respectivo sinal percentual. ^{[7]
X
Fonte de pesquisa}
- No exemplo, a concentração percentual equivale a $0,00826\times 100=0,826\%$ .
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5
Multiplique a concentração por $1.000.000$ para analisar as partes por milhão. Pegue o número encontrado previamente e multiplique-o por $1.000.000$ , ou $10^{{6}}$ . O resultado demonstrará quantas partes por milhão estão representadas pelo soluto — lembre-se de rotular o valor final em ${\text{ppm}}$ . ^{[8]
X
Fonte de pesquisa}
- No exemplo, ${\text{ppm}}=0,00826\times 1.000.000=8.260\ {\text{ppm}}$
Dica: a unidade "partes por milhão" costuma ser usada para concentrações muito pequenas, uma vez que fica mais fácil de escrever e entender do que a porcentagem convencional.

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Método 3

Método 3 de 3:

Calculando a molaridade

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1
Some as massas atômicas do soluto para determinar a massa molar . Observe os elementos presentes na fórmula química associada ao soluto e liste as massas atômicas de cada um deles (uma vez que as massas molares e atômicas são iguais). Some as massas atômicas do soluto a fim de chegar à massa molar total e rotule o resultado em ${\text{g/mol}}$ . ^{[9]
X
Fonte de pesquisa}
- Se o seu soluto for o hidróxido de potássio ( ${\text{KOH}}$ , encontre as massas atômicas dos elementos potássio, oxigênio e hidrogênio e some-os. Nesse caso, a massa molar será $=39+16+1=56\ {\text{g/mol}}$ .
- A molaridade é especialmente útil na Química quando você já conhece a composição do soluto sendo usado.
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2
Divida a massa do soluto pela massa molar para chegar ao número de mols. Se necessário, determine a massa do soluto sendo agregado à solução com uma balança de precisão — lembre-se de subtrair a massa do recipiente para conseguir uma leitura precisa. Divida a massa encontrada pela massa molar a fim de chegar à quantidade de mols de soluto em uso, e rotule a resposta em ${\text{mol}}$ . ^{[10]
X
Fonte de pesquisa}
- Se quiser descobrir a quantidade de mols presentes em $25\ {\text{g}}$ de hidróxido de potássio ( ${\text{KOH}}$ ), a equação usada será ${\text{mol}}={\frac {25\ {\text{g}}}{56\ {\text{g/mol}}}}=0,45\ {\text{mol}}$ .
- Converta a massa do soluto para gramas, se já não estiver expresso nessa unidade.
- Mols são usados para representar a quantidade de átomos presentes em uma solução.
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3
Converta o volume da solução para litros. Encontre o volume do solvente antes de incluí-lo no soluto. Se o valor não foi ainda dado, use um frasco de Erlenmeyer ou um cilindro graduado para efetuar a medição. Se ele estiver em milímetros, divida-o por $1.000$ para convertê-lo para litros. ^{[11]
X
Fonte de pesquisa}
- No exemplo, se você estiver usando $400\ {\text{l}}$ de água, divida-o por $1.000$ a fim de convertê-lo para litros, ou seja, $0,4\ {\text{l}}$ .
- Se o solvente já está expresso em litros, ignore esse passo.
Dica: você não precisa incluir o volume do soluto, que não afeta o volume de forma considerável. Se houver uma variação notável no volume resultante da mistura, prefira usar o volume total.
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4
Divida a quantidade em mols de soluto pelo volume da solução em litros. Prepare a equação de modo que a molaridade $M={\frac {\text{mol}}{V}}$ , onde ${\text{mol}}$ representa a quantidade de mols de soluto existentes e $V$ representa o volume do solvente. Finalize a equação e dê à resposta a unidade de medida ${\text{M}}$ . ^{[12]
X
Fonte de pesquisa}
- No exemplo, $M={\frac {0,45\ {\text{mol}}}{0,4\ {\text{l}}}}=1,125\ {\text{M}}$
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Dicas

Se estiver em um laboratório e não souber quanto soluto foi acrescentado, você pode realizar uma titulação usando outras substâncias químicas reativas. É necessário aprender a balancear equações químicas através da estequiometria.

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Referências

Mais referências

Sobre este guia wikiHow

Coescrito por :

Chris Hasegawa, PhD

Professor de Ciências e Reitor Aposentado

Este artigo foi coescrito por Chris Hasegawa, PhD . O Dr. Chris Hasegawa foi Professor de Ciências e Reitor da California State University em Monterey Bay. O Dr. Hasegawa é especialista em ensino de conceitos científicos complexos. É formado em Bioquímica, Mestrado em Educação e sua licença de ensino pela University of California, Davis. É Doutor em Currículo e Instrução pela University of Oregon. Antes de se tornar professor, o Dr. Hasegawa conduziu pesquisas bioquímicas em Neurofarmacologia no National Institute of Health. Ensinou sobre ciências da vida e aspectos físicos da vida. Atuou como professor e diretor em escolas públicas da California, do Oregon e do Arizona. Este artigo foi visualizado 42 151 vezes.

Categorias: Química

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