Tipos de concentração
A concentração de uma solução (mistura homogênea) é a medida da quantidade de soluto que está presente em uma determinada quantidade de solvente. Como as quantidades de soluto e solvente são especificadas em unidades de medida diferentes, dizemos que existem tipos de concentração distintos.
Assim, para determinar o tipo de concentração que a solução apresenta, é necessário conhecer as unidades de medida de todos os seus participantes (soluto e solvente).
OBS.: Convencionou-se que qualquer dado referente ao soluto utilize o índice 1; para o solvente, índice 2; e para a solução, nenhum índice.
Veja as formas e fórmulas necessárias para o cálculo do tipo de concentração envolvendo massa e volume.
É a modalidade de cálculo da concentração de uma solução que relaciona a massa do soluto (m1) e o volume da solução (V), como podemos observar na expressão a seguir:
C = m1
V
A unidade utilizada, rotineiramente, é g/L – isso quando a massa do souto estiver em gramas e o volume estiver em litros (L).
-
Densidade (d)
É a modalidade de cálculo da concentração de uma solução que relaciona a massa (m) e volume (V), como podemos observar na expressão a seguir:
d = m
V
Como a massa da solução é a resultante da soma (m1 + m2) da massa do soluto e da massa do solvente (m2) e o volume da solução é resultante da soma (V1 + V2) do volume do soluto e do volume do solvente (V2), podemos reescrever a fórmula da seguinte maneira:
d = m1 + m2
V1 + V2
A unidade utilizada em densidade, rotineiramente, é g/mL, isso quando a massa estiver em gramas e o volume estiver em mililitros (mL).
É a modalidade de cálculo da concentração de uma solução que relaciona o número de mol do soluto (n1) e o volume da solução (V), como podemos observar na expressão a seguir:
M = n1
V
OBS.: O volume da solução, na concentração em quantidade de matéria, é sempre trabalhado na unidade litro (L).
Como o número de mol do soluto é o resultado da divisão entre a massa do soluto e a massa molar do soluto (M1), temos:
n1 = m1
M1
Podemos substituir o n1 na fórmula da molalidade pela fórmula dele, da seguinte forma:
M = m1
M1.V
Título em volume é a modalidade de cálculo da concentração de uma solução que relaciona a massa do soluto (m1) com a massa da solução (m), como na expressão a seguir:
T = m1
m
OBS.: O título em massa não apresenta unidade de medida por se tratar de uma divisão de massas com a mesma unidade, ou seja, anulam-se.
Como a massa da solução é resultante da soma (m1 + m2) da massa do soluto com a massa do solvente (m2), podemos reescrever a fórmula do título em massa da seguinte maneira:
T = m1
m1 + m2
-
Título em volume (Tv)
Título em volume é a modalidade de cálculo da concentração de uma solução que relaciona o volume ocupado pelo soluto (V1) e o volume da solução (V), como na expressão a seguir:
Tv = V1
V
OBS.: O título em volume não apresenta unidade de medida por se tratar de uma divisão de volumes com a mesma unidade, ou seja, anulam-se.
Como o volume da solução é resultante da soma (V1 + V2) do volume do soluto com o volume do solvente (V2), podemos reescrever a fórmula do título em volume da seguinte maneira:
Tv = V1
V1 + V2
É a modalidade de cálculo da concentração de uma solução que relaciona o número de mol do soluto (n1) e a massa do solvente (m2), como podemos observar na expressão a seguir:
W = n1
m2
OBS.: A massa do solvente, na molalidade, é sempre trabalhada na unidade quilograma (Kg).
Como o número de mol do soluto é o resultado da divisão entre a massa do soluto e a massa molar do soluto, temos:
n1 = m1
M1
Podemos substituir o n1 na fórmula da molalidade pela fórmula dele, da seguinte maneira:
W = m1
M1.m2
-
Partes por milhão (ppm), bilhão (ppb) ou trilhão (ppt)
É uma modalidade de concentração que relaciona uma parte do soluto com um milhão, um bilhão ou um trilhão de partes do solvente. Veja a representação de cada componente:
a) ppm
ppm = 1 parte
1000000 de partes
b) ppb
ppb= 1 parte
1000000000 de partes
c) ppt
ppmt = 1 parte
1000000000000 de partes