Quando pensamos em soluções químicas, é comum imaginar apenas a mistura entre duas substâncias. No entanto, duas soluções com os mesmos componentes (mesmo soluto e mesmo solvente) podem ser completamente diferentes entre si se a proporção entre eles for diferente. É justamente para descrever essa proporção que utilizamos as unidades de concentração.
Neste artigo, você vai entender, de forma clara e objetiva, os principais tipos de concentração e como calcular cada um deles. Portanto, se você está começando seus estudos em Química, fique tranquilo: vamos explicar tudo com calma, com exemplos e dicas úteis!
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Por que precisamos das unidades de concentração?
Antes de tudo, imagine que você está no laboratório e prepara duas soluções com água e sal. Em uma, você coloca 10 gramas de sal em 100 mL de água. Na outra, 20 gramas do mesmo sal na mesma quantidade de água. Ambas são “solução de sal em água”, mas têm concentrações diferentes.
Por esse motivo, rotular as soluções corretamente é essencial. Um bom rótulo deve conter:
- Nome do soluto
- Nome do solvente
- Proporção entre eles (concentração)
- Data de preparo
A seguir, vamos conhecer os principais tipos de unidades de concentração.
1. Título (em massa ou em volume)
a) Título em massa (τ)
Para começar, o título em massa é uma porcentagem que indica quanto da massa total da solução corresponde ao soluto. A fórmula é:
τ=massa do solutomassa da soluc¸a˜o\tau = \frac{\text{massa do soluto}}{\text{massa da solução}}τ=massa da soluc¸a˜omassa do soluto
Exemplo:
Se você tem 20 g de sal (NaCl) em 100 g de solução, o título será:
τ=20100=0,2 ou 20%\tau = \frac{20}{100} = 0{,}2 \text{ ou } 20\%τ=10020=0,2 ou 20%
Dica: Sempre que a questão falar em “porcentagem em massa”, pense nesse cálculo.
b) Título em volume (τᵥ)
Em segundo lugar, temos o título em volume, usado principalmente para soluções líquidas. Ele representa a porcentagem em volume do soluto em relação ao volume da solução:
τv=volume do solutovolume da soluc¸a˜o\tauᵥ = \frac{\text{volume do soluto}}{\text{volume da solução}}τv=volume da soluc¸a˜ovolume do soluto
Exemplo:
Álcool 70% significa que, a cada 100 mL da solução, 70 mL são de álcool.
Importante: As unidades de volume podem ser em mL ou L, desde que sejam as mesmas no numerador e no denominador.
2. Concentração comum (C ou concentração em g/L)
Em seguida, temos a concentração comum, uma das unidades mais utilizadas em laboratório e também uma das mais simples de calcular:
C=massa do soluto (g)volume da soluc¸a˜o (L)C = \frac{\text{massa do soluto (g)}}{\text{volume da solução (L)}}C=volume da soluc¸a˜o (L)massa do soluto (g)
Exemplo:
Se você dissolve 50 g de sacarose em 500 mL de solução, primeiro converta o volume para litros:
500 mL=0,5 L500 \text{ mL} = 0{,}5 \text{ L}500 mL=0,5 L
Então:
C=500,5=100 g/LC = \frac{50}{0{,}5} = 100 \text{ g/L}C=0,550=100 g/L
Dica: Sempre use gramas e litros. Se o volume estiver em mL, divida por 1000.
3. Densidade (D ou ρ)
Agora, a densidade é uma grandeza que relaciona a massa total da solução com o volume que ela ocupa:
D=massa da soluc¸a˜ovolume da soluc¸a˜oD = \frac{\text{massa da solução}}{\text{volume da solução}}D=volume da soluc¸a˜omassa da soluc¸a˜o
Diferente da concentração, a densidade não nos dá diretamente a quantidade de soluto, mas pode ajudar a estimá-la comparando com a densidade da água (1 g/mL).
Exemplo:
Se 100 mL de solução pesam 110 g:
D=110100=1,1 g/mLD = \frac{110}{100} = 1{,}1 \text{ g/mL}D=100110=1,1 g/mL
Dica: Use a densidade quando você não preparou a solução, mas quer saber quão concentrada ela está, comparando com a densidade da água.
4. Molaridade (M) ou concentração molar
Por fim, temos a molaridade — talvez a mais frequente em provas e vestibulares. Ela indica quantos mols de soluto existem em 1 litro de solução:
M=nVM = \frac{n}{V}M=Vn
Onde:
- nnn = número de mols de soluto
- VVV = volume da solução em litros
Para usar essa fórmula, você precisa saber calcular o número de mols. Isso se faz com:
n=mMn = \frac{m}{M}n=Mm
Sendo:
- mmm = massa do soluto (em gramas)
- MMM = massa molar do soluto (em g/mol)
Exemplo:
Você tem 36 g de NaCl (massa molar = 58,5 g/mol) em 1 L de solução. Primeiro, calcule os mols:
n=3658,5≈0,615 moln = \frac{36}{58{,}5} ≈ 0{,}615 \text{ mol}n=58,536≈0,615 mol
Logo:
M=0,6151=0,615 mol/LM = \frac{0{,}615}{1} = 0{,}615 \text{ mol/L}M=10,615=0,615 mol/L
Dica: Converta tudo com atenção
Aliás, um erro bastante comum é esquecer de converter as unidades corretamente. Aqui vão algumas dicas rápidas:
- 1 L = 1000 mL
- Sempre use gramas e litros para concentração comum
- Use mL e g para densidade
- Para molaridade, sempre transforme o volume para litros
Conclusão
Em resumo, entender as unidades de concentração é essencial para quem está começando a estudar Química. Com elas, conseguimos descrever de forma precisa o que tem dentro de uma solução. Além disso, essas unidades são ferramentas fundamentais para interpretar rótulos de produtos, fazer experimentos no laboratório e resolver questões em provas.
Ao longo dos estudos, você vai perceber que cada unidade tem sua utilidade específica. Por isso, pratique bastante com exemplos diferentes e fique atento às unidades usadas nos enunciados. Com o tempo, tudo isso vai se tornar automático!
