2.2.3 Composição quantitativa de soluções

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1 2.2.3 Composição quantitativa de soluções Adaptado pelo Prof. Luís Perna 1 As soluções A composição quantitativa de soluções exprime a proporção em que o(s) soluto(s) e o solvente se misturam para originar a referida solução e expressa-se, vulgarmente, em: concentração em massa (c m ) concentração (c) percentagem em massa (%(m/m) percentagem em volume (%(V/V)) fração molar (x) (pág. 26 do manual) fração mássica (w) (pág. 26 do manual) partes por milhão (ppm) partes por milhão em volume (ppmv) 2 2 1

2 Numa solução como se distingue qual é o solvente? Componente que estiver no mesmo estado físico da solução. Solvente Componente que estiver em maior quantidade. Componente que for mais volátil. ATENÇÃO: Frequentemente, mas não necessariamente, o solvente é a água, e nesse caso dizemos que se trata duma solução aquosa. 3 3 Concentração em massa A concentração em massa (c m ) refere-se à massa de soluto por unidade de volume de solução. c m = m soluto (g/dm 3 ) A composição quantitativa em águas engarrafadas vem em mg/l

3 Concentração em massa A seguinte tabela apresenta informação sobre a qualidade do ar. O teor de poluentes na atmosfera é apresentado pela concentração em massa, que está expressa em microgramas por metro cúbico (μg/m 3 ). 5 5 Concentração e percentagem em massa A concentração, c, diz respeito à composição quantitativa expressa em quantidade de matéria (mol) de soluto por unidade de volume de solução (dm 3 ): c = n V (mol/dm3 ) A percentagem em massa expressa-se da seguinte forma: %(m/m)= m soluto m solução

4 Percentagem em massa O soro fisiológico é uma solução de cloreto de sódio, NaCl, a 0,9 % (m/m). Isto significa que, em 100 gramas de soro fisiológico existem 0,9 gramas de NaCl. Soro fisiológico 7 7 Percentagem em volume O terceiro gás mais abundante na atmosfera é o árgon, com 1 % (V/V). Isto significa que, numa amostra de 100 litros de ar, 1 litro é de árgon. Também podemos dizer que em 100 ml de ar existe 1 ml de árgon. %(V/V)= V soluto

5 Fração molar, x(a) Numa mistura de dois ou mais componentes, A, B, a fração molar de A, x(a) é dada pelo quociente entre a quantidade de matéria de A e a quantidade de matéria total presente na amostra: Grandeza: adimensional A soma das frações molares de todos os componentes do sistema é igual a Fração mássica, w(a) Numa mistura de dois ou mais componentes, A, B, a fração mássica de A, w(a) é dada pelo quociente entre a massa de A e a massa total presente na amostra: Grandeza: adimensional A soma das frações mássicas de todos os componentes do sistema é igual a 1. Se multiplicarmos por 100, obtemos a percentagem em massa

6 Um dos gases que tem sido alvo de maior atenção é o dióxido de carbono, pois a sua concentração na atmosfera tem vindo a aumentar nas últimas décadas. Teor de dióxido de carbono na atmosfera, em ppmv A concentração de CO 2 na atmosfera é 400 ppmv 400 partes de CO 2 em de partes de ar da atmosfera 400 cm 3 de CO 2 em cm 3 de ar 400 cm 3 de CO 2 em cada m 3 de ar atmosférico

7 A composição em partes por milhão em volume pode ser calculada por: ppmv = V soluto 10 6 A composição de uma mistura também pode ser expressa em partes por milhão (ppm) em massa. A composição quantitativa em partes por milhão em massa pode ser calculada usando a expressão: ppm = m soluto m solução A seguinte tabela resume as várias formas de exprimir a composição quantitativa de soluções. Designação Definição Unidade mais comum Concentração Concentração em massa Percentagem em massa Percentagem em volume Fração molar c = n soluto c m = m soluto %(m/m) = m soluto m solução 100 %(V/V) = V soluto 100 x A = n A n A + n B +... ppm = m soluto m solução 10 6 mol dm -3 g dm -3 e mg dm -3 %(m/m) %(V/V) Não tem unidades ppm em volume ppmv = V soluto 10 6 ppmv

8 TPC Fazer os exercícios da página 170, 171, 172 e 174 que ficaram por fazer: Composição quantitativa de soluções