Molaridade

Q: Como se calcula a molaridade?

é muito simples, basta que se saiba a quantidade de mols do soluto e o volume da solução .

A molaridade é uma unidade de concentração que expressa a quantidade de substância, em mol, presente em determinado volume de uma solução.

Molaridade, ou concentração molar, é uma unidade de concentração utilizada para quantificar o número de mols de um determinado soluto presente em um dado volume de solução. Sua unidade mais utilizada é mol/L. Por vezes, a molaridade é referenciada pela letra “M”, mas alguns autores também utilizam os colchetes.

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A molaridade pode ser calculada de forma muito simples, fazendo-se o quociente entre o número de mols de soluto pelo volume da solução estudada. Porém, em alguns casos, é necessário encontrar o número de mols do soluto pela massa, ou encontrar a molaridade por meio da conversão de outras unidades de concentração, como a concentração comum.

Resumo sobre molaridade

Molaridade, ou concentração molar, é uma unidade de quantidade que apresenta o número de mols de um determinado soluto em um volume específico de solução.
Em geral, utiliza-se a unidade mol/L para designar a molaridade.
A maioria dos autores utiliza a letra “M” para indicar a molaridade, mas outros preferem usar os colchetes.
A molaridade pode ser encontrada diretamente pelo quociente entre o número de mols do soluto pelo volume da solução.
Não se deve confundir molaridade com molalidade.
Molalidade é a relação entre o número de mols do soluto pela massa do solvente, geralmente, em quilogramas.

Videoaula sobre molaridade

O que é molaridade?

Molaridade, ou concentração molar, é uma unidade de concentração que quantifica o número de mols de um determinado soluto em um volume específico da solução. Sua unidade é, em geral, mol∙L⁻¹ ou mol/L, embora alguns autores mais antigos também utilizem a letra “M” para indicar a unidade de molaridade.

A maioria dos livros apresenta a letra “M” para designar a molaridade, entretanto, a molaridade de uma espécie também é indicada por colchetes, assim, caso se leia, por exemplo, [NaOH], estamos querendo referenciar a concentração molar de NaOH naquele meio.

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Fórmula da molaridade

A molaridade pode ser representada pela seguinte fórmula:

\(M = \frac{\text{nº mols do soluto}}{\text{Volume da solução}} = \frac{n}{V}\)

Veja também: Como fazer cálculos envolvendo o mol

Como se calcula a molaridade?

A forma de cálculo da molaridade é muito simples, basta que se saiba a quantidade de mols do soluto e o volume da solução.

Exemplo: Qual a concentração molar de NaCl quando 2 mols desse sal são dissolvidos em 5 litros de água?

\(M = \frac{n}{V}\)

\(M = \frac{2\,\mathrm{mol}}{5\,\mathrm{L}}\)

\(M=0,4mol \cdot L^{-1}\)

É também bem comum que o exercício apresente a massa ou a concentração comum (em g/L) do soluto. Nesse caso podemos usar duas fórmulas:

Fórmula da conversão de massa para mol:

\(n = \frac{m}{MM}\)

- “n” é o número de mols da substância,
- “m” é a massa da substância (em gramas) e
- “MM” é a massa molar da substância (em g/mol).

Dividindo-se a equação 1 pelo volume da solução, os valores de mols e de massa são transformados em concentração molar e comum, respectivamente. Reajustando a expressão temos a conversão de concentração comum para concentração molar.

Fórmula da conversão de concentração comum (C) para concentração molar (M):

C = M × MM

Nessa expressão, a concentração comum deve estar em g/L e a massa molar (MM) deve estar em g/mol.

Exemplo 1: Qual a concentração molar de H₂SO₄ quando 9,8 gramas desse ácido são totalmente dissolvidos em 10 litros de água?

A massa molar do H₂SO₄ é igual a 98 g/mol, assim sendo:

\(n = \frac{m}{MM}\)

\(n = \frac{9{,}8\,\mathrm{g}}{98\,\mathrm{g/mol}} \)

\(n=0,1mol\)

Agora calculamos a molaridade:

\(M = \frac{n}{V} \)

\(M = \frac{0{,}1\,\text{mol}}{10\,\text{L}} \)

\(M=0,01mol \cdot L^{-1}\)

Exemplo 2: Determine a concentração molar de ácido acético (C₂H₄O₂) em uma solução, na qual ele apresenta uma concentração de 30 g/L.

A massa molar do ácido acético é igual a 60 g/mol. Logo:

\(C=M \times MM\)

\(30=M \times 60\)

\(M = \frac{30}{60}\)

\(M=0,5mol \cdot L^{-1}\)

Molaridade x molalidade

Enquanto a molaridade apresenta a quantidade de mols de soluto presente em um volume específico de solução, a molalidade (geralmente representada pela letra W) apresenta a quantidade de mols do soluto em uma massa específica de solvente:

\(W = \frac{\text{nº mols do soluto}}{\text{massa do solvente}} \)

Em geral, a molalidade é apresentada pela unidade mol∙kg⁻¹ ou “molal”.

Saiba mais: Qual a diferença entre número de massa e massa atômica?

Exercícios resolvidos sobre molaridade

Questão 1. (FAMERP/2023) A tabela nutricional de determinado refrigerante indica a presença de 21 g de sacarose (C₁₂H₂₂O₁₁) a cada 200 mL da bebida.

Considerando que a massa molar da sacarose é 342 g/mol, a concentração desse soluto no refrigerante é de, aproximadamente:

a) 0,2 mol/L.

b) 1,0 mol/L.

c) 0,5 mol/L.

d) 0,3 mol/L.

e) 0,1 mol/L.

Resposta: Letra D

Se a massa de sacarose é de 21 g e a massa molar é de 342 g/mol, é possível extrair o número de mols pela expressão:

n = m/MM

n = 21/342

n \(\cong\) 0,06 mol

O volume de 200 mL é equivalente a 0,2 L. Assim, a molaridade é calculada pela fórmula:

M = n/V

M = 0,06/0,2

M = 0,3 mol/L

Questão 2. (UNIFOR Demais cursos/2023.2) O leite e seus derivados constituem um grupo de alimentos importantes da nossa alimentação. O leite é rico em cálcio, proteínas, fonte de fósforo, sódio, potássio e vitaminas. Em 100 mL de leite, temos aproximadamente 120 mg de cálcio.

A concentração do cálcio, em mol/L, presente no leite é de:

a) 0,03.

b) 0,30.

c) 3,00.

d) 30,0.

e) 300.

Resposta: Letra A.

A massa molar do cálcio é igual a 40 g/mol. 120 mg é equivalente a 0,120 g. Portanto, é possível calcular o número de mols de cálcio pela expressão:

n = m/MM

n = 0,120/40

n = 0,003 mol

O volume de leite é de 100 mL, que equivale a 0,1 L.

Assim, calcula-se a molaridade:

M = n/V

M = 0,003/0,1

M = 0,03 mol/L.

Fontes

ATKINS, P.; JONES, L.; LAVERMAN, L. Princípios de Química: questionando a vida e o meio ambiente. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2018.

DO CANTO, E. L.; LEITE, L. L. C.; CANTO, L. C. Química – na abordagem do cotidiano. 1. ed. São Paulo: Moderna, 2021.

FRANCISCO, F. M.; DO CANTO, E. L. Química na abordagem do cotidiano. 5ª ed. vol. 1. São Paulo: Moderna, 2009.

INTERNATIONAL UNION OF PURE AND APPLIED CHEMISTRY – IUPAC. Glossary of terms used in physical organic chemistry. Pure and Applied Chemistry, Reino Unido, 1994.

REIS, M. Química: ensino médio. 2ª ed. vol. 1. São Paulo: Ática, 2016.

USBERCO, J.; SPITALERI, P.; SALVADOR, E. Química 1: conecte live. 3ª ed. vol. 1. São Paulo: Saraiva, 2018.