As soluções químicas fazem parte do nosso dia a dia, estando presentes na alimentação, nos medicamentos e até no ar que respiramos. Elas contêm substâncias dissolvidas, cuja quantidade pode ser determinada por meio da concentração comum.
Neste texto, você aprenderá os principais conceitos sobre soluções químicas e concentração comum. Vamos lá?
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O que são soluções químicas?
Em química, as soluções são definidas como misturas homogêneas de duas ou mais substâncias. Classificamos as substâncias que compõem uma solução da seguinte maneira:
- Soluto: é a substância que encontra-se dissolvida; e
- Solvente: é a substância que dissolve o soluto (geralmente está em maior quantidade na solução).
Em uma solução composta por água e açúcar, por exemplo, a água é solvente, enquanto o açúcar é o soluto. Assim como nesse exemplo, a água é capaz de dissolver muitas outras substâncias, por isso ela é conhecida como solvente universal.
Veja mais:
+O que cai de Soluções Químicas no Enem?
Classificação das soluções quanto ao estado físico
As soluções químicas podem apresentar diferentes estados físicos. Como os solventes costumam estar em maior quantidade, geralmente classificamos as soluções de acordo com o estado físico do solvente.
- Soluções sólidas – O solvente está no estado sólido, como as ligas metálicas;
- Soluções líquidas – O solvente está no estado líquido, como açúcar dissolvido em água; e
- Soluções gasosas – O solvente está no estado gasoso, como o ar atmosférico.
Assista o vídeo do Estratégia Vestibulares abaixo e aprenda um pouco mais sobre as soluções com o professor Guilherme Alves.
Definição de concentração comum
A concentração comum é uma maneira de expressar a quantidade de soluto em uma solução. Nesse sentido, o valor da concentração comum é obtido por meio do cálculo da razão entre a massa do soluto e o volume da solução, através da fórmula:
C = m/V
C = concentração comum (g/L);
m = massa do soluto (g); e
V = volume da solução (L).
É importante estar atento às unidades de medida utilizadas nas questões, pois, dependendo do contexto, a concentração comum pode ser expressa em unidades distintas, como mg/L, mg/mL, kg/L, entre outras.
Questões envolvendo concentração comum
Enem (2012)
O quadro apresenta o teor de cafeína em diferentes bebidas comumente consumidas pela população.
Da análise do quadro conclui-se que o menor teor de cafeína por unidade de volume está presente no
A) café expresso.
B) café filtrado.
C) chá preto.
D) refrigerante de cola.
E) chocolate quente.
Resolução
GABARITO: ALTERNATIVA C
O teor de cafeína pode ser dado pela relação entre a quantidade de cafeína (mg) por volume (mL). Sendo assim, refazendo a tabela com uma outra coluna contendo o teor de cafeína, tem-se:
Portanto, o chá preto é a bebida que apresenta menor teor de cafeína frente as outras quatro, com o valor de 0,25 mg/mL.
Enem (2016)
O soro fisiológico é uma solução aquosa de cloreto de sódio (NaCl) comumente utilizada para higienização ocular, nasal, de ferimentos e de lentes de contato. Sua concentração é 0,90% em massa e densidade igual a 1,00 g/mL.
Qual massa de NaCl, em grama, deverá ser adicionada à água para preparar 500 mL desse soro?
A) 0,45
B) 0,90
C) 4,50
D) 9,00
E) 45,00
Resolução
GABARITO: ALTERNATIVA C
Se em 1 mL de solução tem-se 1 g, então, a massa de 500 mL da solução é dada por:
1 g de solução − − − − 1 mL
x g de solução − − − − 500 mL
x = 500 g de solução
Porém, 500 g de cloreto de sódio seria em uma situação em que a concentração deste na solução fosse 100%. Como a concentração de NaCl é de 0,90%, a massa desse soluto é de:
500 g de NaCl − − − − 100%
y g de NaCl − − − − 0,9%
y = 4,5 g de NaCl
Diluição de soluções
Diluição é o processo de adição de solvente em uma solução, sem modificar a quantidade de soluto. Assim, a quantidade de substância dissolvida permanece a mesma, mas distribuída em um volume maior. Consequentemente, essa solução se tornará menos concentrada.
Fórmula da diluição
A diluição segue uma relação matemática representada pela fórmula:
C1V1 = C2V2
C1 = concentração da solução inicial;
V1 = volume inicial da solução;
C2 = concentração final da solução; e
V2 = volume final da solução.
Exemplo:
Ao adicionarmos 250mL de água a 750mL uma solução aquosa de NaCl de concentração igual a 3,00 g/L, qual será a concentração final da solução?
Resolução
Utilizaremos a equação de diluição: C1V1 = C2V2
- C1 = 3 g/L
- V1 = 750 mL
- V2 = 750 mL + 250 mL = 1000 mL
- C2 = ?
C1V1 = C2V2
3 × 750 = C2 × 1000
2250 = C2 × 1000
C2 = 2250/1000
C2 = 2,25 g/L
Aplicações da concentração comum no cotidiano
A concentração comum costuma estar envolvida no preparo de algumas soluções. Nesses casos, pesar o soluto e medir o volume com precisão são etapas essenciais para que a concentração final fique correta.
Soro caseiro
Utilizado para prevenir a desidratação, o soro caseiro deve ser preparado com uma quantidade exata de sal e açúcar dissolvidos em um volume específico de água para que seja eficaz.
Preparação de café ou chá
A intensidade do sabor depende da quantidade de pó de café ou folhas de chá dissolvidos em um volume determinado de água. Se a concentração for muito alta ou muito baixa, o sabor pode ser desagradável.
Fertilizantes líquidos para plantas
Muitos fertilizantes são vendidos em forma concentrada e devem ser diluídos em água antes do uso. A concentração correta garante que as plantas recebam nutrientes de maneira mais eficiente.
Mistura de tintas
Em trabalhos de pintura, diluir corretamente a tinta com solvente garante a viscosidade ideal para aplicação uniforme, evitando que fique muito espessa ou muito diluída.
Outros tipos de concentração
Além da concentração comum, existem outros tipos de concentração que podem ser utilizados em questões de química. Veja alguns exemplos a seguir:
- Título ou porcentagem em massa: calculado por meio da razão entre a massa do soluto e a massa da solução, assim descobrimos o percentual de soluto (em massa) presente na solução.
- % (m/m) = (massa de soluto) / (massa de solução) x 100
- Concentração molar ou molaridade: obtida por meio do cálculo da razão entre a quantidade mols de soluto e o volume da solução (mol/L).
- M = n1/V = número de mols do soluto/volume da solução
- Molalidade: calculado por meio da razão entre a quantidade de mols do soluto e a massa, em kg, de solvente (mol/kg).
- W = n1/m2 = número de mols do soluto/massa de solvente.
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