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em mols simplifica bastante os cálculos químicos relativos às futuras reações do soluto; • expressar a quantidade de solução em volume (litros) simplifica bastante o trabalho de laborató- rio, pois é muito mais fácil medir o volume dessas soluções do que pesá-las. Unidade: mol por litro (mol/L) m1 é a massa do soluto (g) em que: M1 é a massa molar do soluto (g/mol) V é o volume da solução (L) Havendo 1,5 mol de açúcar em 3 litros de solução: Havendo 0,5 mol de açúcar em 1 litro de solução: 1 L de solução0,5 mol de açúcar Neste caso, a molaridade será: M 0,5 1 % ou M % 0,5 mol/L A molaridade, neste caso, será também: M 1,5 3 % ou M % 0,5 mol/L Se há 1,5 mol em 3 L… 1,5 3 –— = 0,5 mol … então haverá em cada litro de solução. Capitulo 01A-QF2-PNLEM 4/6/05, 14:3424 R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt .1 84 do C ód ig o P en al e Le i 9 .6 10 de 19 de fe ve re iro de 19 98 . 25Capítulo 1 • SOLUÇÕES Relação entre a concentração comum e a molaridade Já vimos que: • concentração: C C m V Massa do soluto Volume da solução ou 1% % • molaridade: M M MQuantidade de soluto (mols) Volume da solução (litros) ou 1 1 1 % % % n V m M V ⇒ Dividindo C por M, temos: C m m M V C M C M M M MV ou 1 1 1 1 1% % %⇒ Ou seja: A concentração de uma solução é igual à sua molaridade multiplicada pela massa molar do soluto. 1a Quando uma solução tem, por exemplo, molaridade igual a 5 mol/L, freqüentemente encontramos a expressão “solução 5 molar”; e quando M % 1 mol/L, é comum o uso da expressão “solução molar”. Modernamente, a IUPAC (União Internacional de Química Pura e Aplicada) reserva a palavra molar exclu- sivamente para indicar grandezas (massa, volume, etc.) relativas a 1 mol de uma dada substância pura. É, portanto, desaconselhável usar a expressão molar para indicar concentração de uma solução. No entanto, dado o uso ainda generalizado dessas expressões, resolvemos mantê-las em nossos exercícios. 2a Da definição de molaridade, M 1% n V , concluímos que n1 % MV, o que significa que a quantidade de mols do soluto é igual à molaridade multiplicada pelo volume da solução. Devemos, porém, prestar atenção às unidades usadas: como a molaridade é expressa em mols por litro, devemos evidentemente usar o volume também em litros. Esta observação é importante para a resolução de certos problemas. OBSERVAÇÕES Exercício resolvido 53 Qual é a molaridade de uma solução de iodeto de sódio que encerra 45 g do sal em 400 mL de solução? (Massas atômicas: Na % 23; I % 127) Resolução • Cálculo da quantidade em mols do iodeto de sódio (NaI): • Pelo próprio significado da molaridade, temos: • Ou pela fórmula: M 45 150 0,4 1 1 % % m MV " ⇒ M % 0,75 mol/L ou 0,75 molar ou 0,75 M 400 mL 0,3 mol de Nal 1.000 mL M M % 0,75 mol/L 150 g de Nal 1 mol 45 g de Nal n1 n n1 1 0,3 mol de Nal% % 45 150 ⇒ a) O que é concentração em mols por litro ou molaridade de uma solução? b) Como pode ser expressa a molaridade de uma solução? REVISÃO Responda emseu caderno EXERCÍCIOS Registre as respostasem seu caderno Capitulo 01A-QF2-PNLEM 14/7/05, 17:0425 R ep ro du çã o pr oi bi da .A rt .1 84 do C ód ig o P en al e Le i9 .6 10 de 19 de fe ve re iro de 19 98 . 26 54 (UFSCar-SP) Soro fisiológico contém 0,900 grama de NaCl (massa molar % 58,5 g/mol), em 100 mL de solução aquosa. Qual é a concentração do soro fisiológico, expressa em mol/L? a) 0,009 c) 0,100 e) 0,900 b) 0,015 d) 0,154 55 (UCS-RS) Uma pessoa usou 34,2 g de sacarose (C12H22O11) para adoçar seu cafezinho. O volume de cafezinho adoçado na xícara foi de 50 mL. Qual foi a concentração da sacarose nesse cafezinho? a) 0,5 mol/L c) 1,5 mol/L e) 2,5 mol/L b) 1,0 mol/L d) 2,0 mol/L Exercício resolvido 56 Calcule a massa de hidróxido de sódio necessária para preparar meio litro de solução 0,2 molar (massas atômicas: H % 1; O % 16; Na % 23). Resolução Este problema apresenta o cálculo inverso dos anteriores. A molaridade já é dada, sendo pedida a massa do soluto. • Cálculo da quantidade, em mols, de NaOH na solução dada: • Cálculo da massa de NaOH: • O problema poderia também ser resolvido diretamente pela fórmula da molaridade: M 0,2 40 0,5 1 1 1% % m MV m⇒ " ⇒ m1 % 4 g de NaOH 57 (UFRRJ) O carbonato de cálcio é usado na fabricação de vidros, adubos, cimentos e dentifrícios. Encontrado na natureza na forma de argonita, calcita, calcário, etc. A massa de carbonato de cálcio (CaCO3) que deve ser dissolvida em água (admitindo-se a solubilização total do sal) para obter 500 mL de solução 0,2 M é: a) 1 g c) 10 g e) 27 g b) 5 g d) 25 g 58 (UFU-MG) O soro caseiro, recomendado para evitar a desidratação infantil, consiste em uma solução aquosa de cloreto de sódio (NaCl) 0,06 mol " L#1 e sacarose (C12H22O11) 0,032 mol " L #1. As quantidades (em gramas) de cloreto de sódio e de sacarose necessárias para preparar um copo (200 mL) de soro caseiro são, respectivamente: a) 0,012 g e 0,0064 g c) 3,51 g e 10,94 g b) 0,70 g e 2,19 g d) 0,024 g e 0,128 g Exercício resolvido 59 Qual é a molaridade de uma solução de ácido clorídrico que apresenta concentração igual a 146 g/L? (Massas atômi- cas: H % 1; Cl % 35,5) Resolução Esta questão relaciona concentração e molaridade da solução. • Pela definição de molaridade: • ou pela fórmula: C % MM1 ⇒ 146 % M " 36,5 ⇒ M % 4 mol/L 60 (PUC-MG) Uma solução de brometo de cálcio a 10 g/L apresenta uma concentração, em mol/L, igual a: a) 0,08 c) 0,05 e) 0,5 b) 0,02 d) 0,2 1 L 0,2 mol de NaOH 0,5 L n1 n1 % 0,1 mol de NaOH 1 mol de NaOH 40 g 0,1 mol de NaOH m1 m1 % 4 g de NaOH 36,5 g de HCl 1 mol 146 g de HCl (por litro) M M % 4 mol/L Capitulo 01A-QF2-PNLEM 4/6/05, 14:3526 R ep ro du çã o pr oi bi da .A rt .1 84 do C ód ig o P en al e Le i 9 .6 10 de 19 de fe ve re iro de 19 98 . 27Capítulo 1 • SOLUÇÕES Exercício resolvido 61 Uma solução de cloreto de sódio é 0,2 molar. Qual é sua concentração em gramas por litro? (Massas atômicas: Na % 23; Cl % 35,5) Resolução Este exercício segue o caminho inverso dos anteriores, pois nos fornece a molaridade e pede a concentração comum. • Pela definição de molaridade: • ou pela fórmula: C % MM1 ⇒ C % 0,2 " 58,5 ⇒ C % 11,7 g/L 1 mol de NaCl 58,5 g 0,2 mol de NaCl (por litro) C C % 11,7 g/L 62 (Cesgranrio-RJ) Num exame laboratorial, foi recolhida uma amostra de sangue, sendo o plasma separado dos eritrócitos, ou seja, deles isolado antes que qualquer modificação fosse feita na concentração de gás carbônico. Sabendo-se que a concen- tração de CO2, neste plasma, foi de 0,025 mol/L, essa mesma concentração, em g/L, é de: a) 1.760 b) 6 " 10#4 c) 2,2 d) 1,1 e) 0,70 Exercício resolvido 63 No rótulo de um frasco de ácido clorídrico encontram-se as seguintes informações: título percentual em massa % 36,5%; densidade % 1,18 g/mL. Pergunta-se: qual é a molaridade desse ácido? Resolução Esta questão relaciona título e molaridade da solução. Vamos supor que temos 1 litro de ácido clorídrico. Se sua densidade é 1,18 g/mL, temos: 1,18 g/mL " 1.000 mL % 1.180 g de ácido. Considerando que apenas 36,5% dessa solução é o soluto (HCl), temos: 1.180 g " 0,365 % 430,7 g de HCl. Considerando ainda que a massa molar do HCl é 36,5 g/mol, temos: 430,7 g 9 36,5 g/mol % 11,8 mol de HCl. Este último valor já representa a molaridade pedida, pois já havíamos partido da suposição de termos 1 litro da solução. Assim, a resposta é: 11,8 mol/L Esta questão pode também ser resolvida por meio de fórmulas já vistas (atenção para as unidades usadas): C % dT ⇒ C % 1,18 " 0,365 ⇒ C % 0,4307 g/mL C % 430,7 g/L C % MM1 ⇒ 430,7 % M " 36,5 ⇒ M % 11,8 mol/L 64 (PUC-PR) A solução aquosa de NaOH (soda cáustica) é um produto químico muito utilizado. Uma determinada indústria necessitou usar uma solução com 20% em massa de hidróxido de sódio, que apresenta uma densidade de 1,2 kg/L (dados: M(Na) % 23,0 g/mol; M(O) % 16,0 g/mol; M(H) % 1,0 g/mol). Qual a molaridade dessa solução? a) 12 M b) 6 M c) 3 M d) 2 M e) 1 M 65 (Vunesp) Os frascos utilizados