If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Se você está atrás de um filtro da Web, certifique-se que os domínios *.kastatic.org e *.kasandbox.org estão desbloqueados.

Conteúdo principal

Ciências e saúde

Curso: Ciências e saúde > Unidade 6

Lição 2: Molaridade
Ciências
Ciências e saúde
Dosando medicamentos
Molaridade
© 2023 Khan AcademyTermos de usoPolítica de privacidadeAviso de cookies

Molaridade

Google Sala de Aula
Definições de solução, soluto e solvente. Como a molaridade é usada para quantificar a concentração de soluto e como calcular a molaridade.

Principais pontos

  • Misturas com composição uniforme são chamadas misturas homogêneas ou soluções
  • Misturas com composição não-uniforme são denominadas misturas heterogêneas .
  • O produto químico na mistura que está presente em maior quantidade é chamado de solvente e os outros componentes são chamados solutos .
  • Molaridade ou concentração molar é o número de mols de soluto por litro de solução, que pode ser calculada usando a seguinte equação:
start text, M, o, l, a, r, i, d, a, d, e, end text, equals, start fraction, start text, m, o, l, space, d, e, space, s, o, l, u, t, o, end text, divided by, start text, L, space, d, e, space, s, o, l, u, ç, a, with, \~, on top, o, end text, end fraction
  • A concentração molar pode ser usada para conversão entre a massa ou mols de soluto e o volume da solução.

Introdução: Misturas e soluções

No dia-a-dia, nós encontramos com frequência substâncias que são misturas de diferentes elementos ou compostos. Um exemplo de mistura é o corpo humano. Você sabia que aproximadamente 57, percent da massa do corpo humano é água? Nós somos basicamente um conjunto de uma variedade de moléculas biológicas, gases e íons inorgânicos dissolvidos em água. Eu não sei você, mas eu acho isso bem difícil de assimilar!
Uma foto de uma praia à beira do oceano. A areia amarelada está coberta de pessoas sobre toalhas de praia, e há também alguns nadadores no oceano azul esverdeado. A praia também está rodeada por casas de uma cidade pequena.
Além dos corpos dos frequentadores da praia, a areia da praia e a água do oceano também são misturas! Foto de Bondi Beach por penreyes no flickr, CC BY 2.0
Se as substâncias estão misturadas de forma que a composição seja a mesma em toda a amostra, estas misturas são chamadas de homogêneas. Por outro lado, uma mistura que não apresenta composição uniforme em toda a amostra é chamada heterogênea.
Misturas homogêneas são também chamadas de soluções, e soluções podem conter componentes sólidos, líquidos e/ou gasosos. Nós geralmente queremos determinar a quantidade de uma determinada espécie presente na solução, que é chamada de concentração daquela espécie. Neste artigo, veremos como descrever as soluções quantitativamente, e discutiremos como essa informação pode ser usada ao fazermos cálculos estequiométricos.

Concentração Molar

O componente da solução que está presente em maior quantidade é conhecido como solvente. Qualquer outra espécie química misturada ao solvente é chamada de soluto, e este pode ser sólido, líquido ou gasoso. Por exemplo, a atmosfera terrestre é uma mistura de 78, percent de gás nitrogênio, 21, percent de gás oxigênio, e 1, percent de argônio, dióxido de carbono e outros gases. Podemos pensar na atmosfera como sendo uma solução onde o gás nitrogênio é o solvente, e os solutos são oxigênio, argônio e dióxido de carbono.
A molaridade, ou concentração molar, de um soluto é definida como o número de mols de soluto por litro de solução (não por litro de solvente!):
start text, M, o, l, a, r, i, d, a, d, e, end text, equals, start fraction, start text, m, o, l, space, d, e, space, s, o, l, u, t, o, end text, divided by, start text, L, space, d, e, space, s, o, l, u, ç, a, with, \~, on top, o, end text, end fraction
Molaridade possui unidades de start fraction, start text, m, o, l, end text, divided by, start text, l, i, t, r, o, end text, end fraction, que pode ser abreviado como start text, M, end text (lê-se "molar"). A concentração molar do soluto é por vezes abreviada colocando colchetes em torno da fórmula química do soluto. Por exemplo, a concentração de íons cloreto em uma solução pode ser escrito como open bracket, start text, C, l, end text, start superscript, minus, end superscript, close bracket. A concentração molar permite-nos converter entre o volume da solução e o número de mols (ou massa) do soluto.
Verificação de conceito: o bronze é uma liga que pode ser vista como uma solução sólida de ~88, percent de cobre misturado a 12, percent de estanho. Qual é o soluto e qual o solvente no bronze?

Exemplo 1: Calculando a concentração molar de um soluto

Vamos considerar uma solução formada pela dissolução de 2, comma, 355, start text, g, end text de ácido sulfúrico, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, na água. O volume total da solução é 50, comma, 0, start text, m, L, end text. Qual é a concentração molar do ácido sulfúrico, open bracket, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, close bracket?
Para encontrar open bracket, start text, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, close bracket precisamos descobrir quantos mols de ácido sulfúrico estão na solução. Podemos converter a massa do soluto a mols utilizando o peso molecular do ácido sulfúrico, 98, comma, 08, start fraction, start text, g, end text, divided by, start text, m, o, l, end text, end fraction:
start text, m, o, l, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, equals, 2, comma, 355, start cancel, start text, g, end text, end cancel, start text, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript, times, start fraction, 1, start text, m, o, l, end text, divided by, 98, comma, 08, start cancel, start text, g, end text, end cancel, end fraction, equals, 0, comma, 02401, start text, m, o, l, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript
Podemos agora substituir os mols de ácido sulfúrico e o volume total da solução na equação da molaridade para calcular a concentração molar do ácido sulfúrico:
[H2SO4]=mol solutoL de soluça˜o=0,02401 mol0,050 L=0,48 M\begin{aligned} [\text H_2 \text{SO}_4]&= \dfrac{\text{mol soluto}}{\text{L de solução}}\\ \\ &=\dfrac{0{,}02401\,\text{mol}}{0{,}050\,\text L}\\ \\ &=0{,}48 \,\text M\end{aligned}
Verificação de conceito: Qual é a concentração molar de íons start text, H, end text, start superscript, plus, end superscript em 4, comma, 8, start text, M, space, H, end text, start subscript, 2, end subscript, start text, S, O, end text, start subscript, 4, end subscript de solução?

Exemplo 2: fazendo uma solução com uma concentração específica

Às vezes temos uma concentração e um volume de solução desejados, e nós queremos saber quanto soluto precisamos para ter a solução. Nesse caso, nós podemos reorganizar a equação da molaridade para encontrar os moles de soluto.
start text, m, o, l, space, s, o, l, u, t, o, end text, equals, start text, M, o, l, a, r, i, d, a, d, e, end text, times, start text, L, space, d, e, space, s, o, l, u, ç, a, with, \~, on top, o, end text
Por exemplo, digamos que queremos fazer 0, comma, 250, start text, L, end text de uma solução aquosa com open bracket, start text, N, a, C, l, end text, close bracket, equals, 0, comma, 800, start text, M, end text. Qual a massa do soluto, start text, N, a, C, l, end text, que nós precisamos para fazer esta solução?
Podemos usar a equação de molaridade reorganizada para calcular os mols de start text, N, a, C, l, end text necessários para a concentração e o volume especificados:
mol de NaCl=[NaCl]×L de soluça˜o=0,800 molL×0,250 L=0,200 mol de NaCl\begin{aligned}\text{mol de NaCl}&= [\text{NaCl}]\times{\text{L de solução}}\\ &=0{,}800\,\dfrac{\text{mol}}{\cancel{\text L}} \times 0{,}250\,\cancel{\text{L}}\\ &=0{,}200\,\text {mol de NaCl}\end{aligned}
Podemos usar a nassa molecular do cloreto de sódio, 58, comma, 44, start fraction, start text, g, end text, divided by, start text, m, o, l, end text, end fraction, para converter de mols para gramas de start text, N, a, C, l, end text:
start text, M, a, s, s, a, space, d, e, space, N, a, C, l, end text, equals, 0, comma, 200, start cancel, start text, m, o, l, end text, end cancel, times, start fraction, 58, comma, 44, start text, g, end text, divided by, 1, start cancel, start text, m, o, l, end text, end cancel, end fraction, equals, 11, comma, 7, start text, g, space, N, a, C, l, end text
Na prática, podemos usamos esta informação para fazer nossa solução como segue:
Passo 1, point, space Pesar 11, comma, 7, start text, g, end text de cloreto de sódio.
Passo 2, point, space Transferir o cloreto de sódio para um balão limpo e seco.
Passo 3, point, space Adicionar água ao start text, N, a, C, l, end text até que o volume total da solução seja de 250, start text, m, L, end text.
Passo 4, point, space Mexa até que o start text, N, a, C, l, end text esteja completamente dissolvido.
A precisão da nossa concentração molar depende da nossa escolha de vidraria, assim como a precisão da balança utilizada para pesar o nosso soluto. A vidraria determina a precisão do volume da nossa solução. Se nós não sabemos qual escolher, nós devemos misturar a solução em um frasco Erlenmeyer ou em um béquer. Se nós queremos ser extremamente precisos, como por exemplo ao fazer uma solução padrão para um experimento de química analítica, nós provavelmente misturaríamos o soluto e o solvente em um balão volumétrico (veja a figura abaixo).
Uma foto de um balão volumétrico, que tem uma base larga em forma de pera com um pescoço muito fino e reto no topo. O balão está preenchido com uma solução azul-escura que sobe parcialmente no fino pescoço do balão.
Um balão volumétrico contendo uma solução de azul de metileno, um corante. Foto de Amanda Slater on flickr, CC BY-SA 2.0

Resumo

  • Misturas com composição uniforme são chamadas soluções homogêneas.
  • Misturas com composição não-uniforme são denominadas misturas heterogêneas.
  • O produto químico na mistura que está presente em maior quantidade é chamado de solvente e os outros componentes são chamados solutos.
  • Molaridade ou concentração molar é o número de moles de soluto por litro de solução, que pode ser calculada usando a seguinte equação:
start text, M, o, l, a, r, i, d, a, d, e, end text, equals, start fraction, start text, m, o, l, space, d, e, space, s, o, l, u, t, o, end text, divided by, start text, L, space, d, e, space, s, o, l, u, ç, a, with, \~, on top, o, end text, end fraction
  • A concentração molar pode ser usada para conversão entre massa ou mols de soluto e o volume da solução.

Tente: A estequiometria de uma reação de precipitação

Molaridade é um conceito útil para cálculos estequiométricos envolvendo reações em solução, tal como reações de precipitação e neutralização. Por exemplo, considere a reação de precipitação que ocorre entre start text, P, b, left parenthesis, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, right parenthesis, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis e start text, K, I, end text, left parenthesis, a, q, right parenthesis. Quando estas duas soluções são combinadas, start text, P, b, I, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, s, right parenthesis amarelo brilhante precipita da solução. A equação balanceada para esta reação é:
start text, P, b, left parenthesis, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, right parenthesis, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis, plus, 2, start text, K, I, end text, left parenthesis, a, q, right parenthesis, right arrow, start text, P, b, I, end text, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, s, right parenthesis, plus, 2, start text, K, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis
Se tivermos 0, comma, 1, start text, L, end text de 0, comma, 10, start text, M, space, P, b, left parenthesis, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, right parenthesis, start subscript, 2, end subscript, que volume de 0, comma, 10, start text, M, space, K, I, end text, left parenthesis, a, q, right parenthesis deveria ser adicionado para reagir com todo o start text, P, b, left parenthesis, N, O, end text, start subscript, 3, end subscript, right parenthesis, start subscript, 2, end subscript, left parenthesis, a, q, right parenthesis?
Escolha 1 resposta:

Quer participar da conversa?

Entrar
  • Avatar piceratops sapling style do usuário aline lima
    Publicado há há 4 anos. Link direto para a postagem “quais são os nomes das vi...” de aline lima
    quais são os nomes das vidrarias utilizadas no laboratório?
    (2 votos)
    Avatar Default Khan Academy avatar do usuário
    • Avatar duskpin ultimate style do usuário jogadoranumero1
      Publicado há há 14 dias. Link direto para a postagem “As principais vidrarias d...” de jogadoranumero1
      As principais vidrarias de laboratório são:

      * tubo de ensaio
      * béquer (ou becker)
      * Erlenmeyer
      * funil comum
      * kitassato
      * proveta
      * balão de fundo chato
      * balão do fundo redondo
      * balão de fundo volumétrico
      * vidro de relógio
      * funil de separação (de decantação ou de bromo)
      * pipeta graduada
      * pipeta volumétrica
      * dessecador
      * bureta
      * bastão de vidro
      * condensador
      (1 voto)
Você entende inglês? Clique aqui para ver mais debates na versão em inglês do site da Khan Academy.