A concentração em mol/l é também chamada de molaridade ou
concentração molar. A concentração molar é a relação entre o número de moles do soluto e o volume da solução. A sua
unidade é mol por litro ( mol/l ).
A expressão para o seu cálculo é:
$M =\frac{n_1}{V}$
Onde:
M – molaridade ou concentração molar
$n_1$ – número de mols do soluto
V – volume da solução
Mas podemos usar outra expressão para o cálculo da molaridade que é:
$M =\frac{m_1}{MM . V}$
Onde
M – molaridade
$m_1$ – massa do soluto
MM – massa molar
V – volume da
solução
Exemplo
Determine a molaridade de uma solução de 5 g de HCl em 6 litros de solução.
Resolução
De forma bem rápida podemos resolver o exercício aplicando as fórmulas
acima:
Dados:
$m_1$ = 5 g
V = 6 L
$MM$($HCl$) = 1 + 35,5 = 36,5 g/mol
$n_1$ = ?
1 mol ___________ 36,5 g
n _______________ 5 g
n = 0,13 mol
Aplicar as fórmulas:
$1^a$ Resolução
$M =\frac{n_1}{V}$
$M =\frac{0,13 mol}{6 L}$
$M$ = 0,02 mol/L
2a Resolução
$M =\frac{m_1}{MM . V}$
$M =\frac{5 g}{36,5g/mol ∙ 6 L}$
$M =\frac{5 g}{219}$
$M$ = 0,02 mol/L
Como viu, o resultado é sempre o
mesmo em ambas fórmulas.
O valor 0,02 mol/l
significa que em cada litro de solução há 0,02 mol de HCl.
Por um lado existem substâncias
que quando colocadas em água se dissociam e outras se ionizam . No
caso dos compostos iónicos quando colocados em água estes se
dissociam, ou seja, se separam os seus iões.
Já os compostos moleculares, por
exemplo, ácidos, quando colocados em água se ionizam , ou seja, iões
são formados na água.
E para casos desta natureza,
conhecendo a concentração molar da substância podemos calcular a
concentração dos iões dessa substância.
Mas para isso, é importante saber
escrever correctamente as fórmulas químicas e as respectivas equações de
dissociação e ionização no caso de compostos iónicos e moleculares respectivamente.
Algo muito importante a saber
aqui, é que a “ concentração em mol/l dos iões é directamente proporcional aos
coeficientes estequiométricos dos iões das respectivas equações, quer de
dissociação ou ionização . Ou podemos dizer que a concentração em mol/l
dos iões é directamente proporcional ao número de mols dos
iões das respectivas equações, quer de dissociação ou ionização ”
Então para melhor entendimento podemos considerar o exemplo:
Exemplo 1
Calcule a concentração em mol/l dos iões $Ca^{2+}$ e $Cl^-$ em
uma solução 0,02 mol/l de $CaCl_2$.
Resolução
O primeiro passo é conhecer a fórmula química, felizmente neste caso já nos
dão, é $CaCl_2$.
Em seguida vamos escrever a respectiva equação de dissociação, como
trata-se de uma composto iónico:
$CaCl_{2(aq)}\longrightarrow Ca^{2+}_{(aq)}
+ 2Cl^{-}_{(aq)}$
Como vemos pela equação a proporção é de 1 mol de $CaCl_2$ , 1 mol de $Ca^{2+}$ e
2 mol de $Cl^-$
Como queremos calcular a concentração em mol/l de cada um dos iões ($Ca^{2+}$)
e ($Cl^-$). Podemos:
$CaCl_{2(aq)}\longrightarrow Ca^{2+}_{(aq)}
+ 2Cl^{-}_{(aq)}$
1 mol 1 mol 1 mol
Concentração do ião $Ca^{2+}$
Como a concentração molar é directamente proporcional ao número
de mols dos iões:
$CaCl_{2(aq)}\longrightarrow Ca^{2+}_{(aq)}
+ 2Cl^{-}_{(aq)}$
1 mol 1 mol 1 mol
1 mol $CaCl_2$ __________ 1 mol $Ca^{2+}$
0,02 mol/L ___________ x
X = 0,02 mol/l
Logo a concentração do ião $Ca^{2+}$ é 0,02 mol/l.
Agora usando o mesmo procedimento podemos calcular a concentração do ião $Cl^{-}$
$CaCl_{2(aq)}\longrightarrow Ca^{2+}_{(aq)} + 2Cl^{-}_{(aq)}$
1
mol
1 mol 2 mol
1 mol $CaCl_2$ __________ 2 mol $Cl^{-}$
0,02 mol/L ___________ y
y = 0,04 mol/L
Assim, a concentração dos iões cloreto (C$Cl^{-}$) é de 0,04 mol/L.
REVISÃO: 15/11/2020
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