TEXTO -EP-112 - DO SUCO AO SORO: ENTENDENDO A CONCENTRAÇÃO (PARTE 01)
No papo de hoje, a gente vai explorar um tema que está no seu copo de suco, no soro do hospital, nas experiências de laboratório e, claro, nas provas de Química: concentração das soluções!
No episódio 22, falamos sobre soluções: soluto, solvente, tipos de mistura... Hoje vamos turbinar esse papo e focar em como medir o quanto de soluto existe numa certa quantidade de solução.
Vamos discutir quatro maneiras bem comuns de expressar concentração:
- Concentração comum (C)
- Porcentagem comum - % (m/v)
- Porcentagem em massa - % (m/m)
- Título da solução
Antes da teoria, vamos olhar ao redor. Soluções não estão só no laboratório, estão em todo lugar!
Exemplos:
- Suco em pó com água
- Café com açúcar
- Soro fisiológico 0,9%
- Água do mar
- Refrigerante (gás, açúcar, corantes...)
No laboratório:
- Solução 0,1 mol/L de HCl
- Solução de NaOH pra titulação
- Soluções tampão, indicadores...
Em medicamentos, por exemplo: "x mg/mL" é uma concentração. Errar isso pode ser perigoso!
Na indústria, cosméticos, produtos de limpeza... tudo depende de concentração. Entender isso é entender como as coisas são formuladas.
Flashback rápido do episódio 22:
- Solução: mistura homogênea
- Soluto: substância dissolvida
- Solvente: geralmente o componente em maior quantidade
- Se for água, é solução aquosa
Exemplo:
- Sal de cozinha (NaCl) em água
- Soluto: NaCl | Solvente: água | Solução: água salgada homogênea
E lembrando que solução não é só sólido em líquido, solução pode ser:
- Gás em líquido (CO₂ no refri)
- Líquido em líquido (álcool + água)
- Sólido em sólido (aço, latão...)
Começando pela concentração comum, representada geralmente por C:
C = m / V
C em g/L, m em gramas, V em litros
Vamos a um exemplo!
Dissolvemos 20 g de NaCl em água suficiente para obter 200 mL de solução. Qual é a concentração comum dessa solução em g/L?
Passo 1: converter o volume para litros: 200 mL = 0,200 L
Agora, aplicamos a fórmula:
C = m / V
C = 20 g / 0,200 L
C = 100 g/L
Então, cada litro dessa solução teria o equivalente a 100 g de NaCl.
Outro exemplo,
Queremos preparar 250 mL de uma solução de NaCl com concentração de 80 g/L. Qual a massa de sal que devemos pesar?
De novo, converter o volume: 250 mL = 0,250 L
Usamos:
C = m / V → m = C · V
Substituindo:
m = 80 g/L × 0,250 L
m = 20 g
Ou seja, pra fazer 250 mL dessa solução, precisamos de 20 g de NaCl.
Agora, vamos falar da porcentagem comum, muito presente em rótulos de frascos de laboratório e produtos de uso cotidiano. A forma mais comum é a porcentagem massa/volume, indicada como % (m/v).
% (m/v) = (m / V) × 100 (massa em g, volume em mL)
Então, se no rótulo está escrito “5% (m/v)”, isso significa que em 100 mL daquela solução, a gente tem 5 g de soluto.
Uma solução foi preparada dissolvendo-se 10 g de um soluto em água até completar 200 mL de solução. Qual é a porcentagem comum dessa solução, em % (m/v)?
10 g de soluto em 200 mL:
% = (10 / 200) × 100 = 5%
Então, essa é uma solução 5% (m/v). Em 100 mL dessa solução, teríamos 5 g de soluto
Agora o inverso, queremos preparar 250 mL de uma solução 2% (m/v) de um medicamento. Qual deve ser a massa de soluto?
2 g / 100 mL → x g / 250 mL
x = 5 g
Agora vamos pra porcentagem em massa, ou % (m/m), muito comum em alimentos, ligas metálicas e cosméticos.
Fórmula: % (m/m) = (massa do soluto / massa da solução) × 100
Exemplo: um creme que tenha 10% (m/m) de um ativo químico. Isso quer dizer que em 100 g de creme, existem 10 g da substância ativa.
Vamos a uma questão!
Um estudante dissolveu 5 g de soluto em 95 g de água. Qual é a porcentagem em massa do soluto na solução?
Primeiro, a massa da solução:
m solução = m soluto + m solvente
m solução = 5 g + 95 g = 100 g
Agora a fórmula:
% (m/m) = (m soluto / m solução) × 100
% (m/m) = (5 g / 100 g) × 100
% (m/m) = 0,05 × 100
% (m/m) = 5% (m/m)
Ou seja, essa solução é 5% em massa de soluto
Outro exemplo!
Uma liga metálica contém 10% (m/m) de cobre. Qual é a massa de cobre em 200 g dessa liga?
10% de 200 g significa:
massa de Cu = 0,10 × 200 g = 20 g
Então, em 200 g da liga, temos 20 g de cobre
Agora vamos pra um conceito que aparece em alguns livros didáticos e às vezes passa meio batido: o título de uma solução.
Ele é um jeito de expressar concentração como uma razão direta entre a quantidade de soluto e a quantidade de solução. Pode ser em massa ou em volume, dependendo do contexto.
T = m soluto / m solução (em massa)
T = V soluto / V solução (em volume)
T em massa é uma fração entre 0 e 1. Multiplicando por 100, vira % (m/m)
Vamos a um exemplo:
Uma solução foi preparada misturando 10 g de soluto com 90 g de água.
- Qual o título em massa dessa solução?
- Qual a porcentagem em massa equivalente?
Primeiro, calculamos a massa da solução: m solução = 10 g + 90 g = 100 g
O título em massa (T) é: T = m soluto / m solução
T = 10 g / 100 g = 0,10 Esse é o valor do título.
% (m/m) = 0,10 × 100 = 10%
Vamos organizar tudo o que a gente viu?
- Concentração comum: C = m / V (g/L)
- % (m/v) = (m / V) × 100 (g/mL)
- % (m/m) = (m / m) × 100
- Título: T = m soluto / m solução | % (m/m) = T × 100
Todas respondem à mesma pergunta: quanto soluto tem em certa quantidade de solução?
