QUÍMICA Parte 5 Prof a. Giselle Blois
Costuma-se usar a unidade parte por milhão (ppm) para soluções de concentrações extremamente pequenas. * Partes por milhão (ppm): Indica quantas partes de soluto (em massa ou em volume) existem em um milhão (1000000 ou 10 6 ) de partes da solução (também em massa ou em volume).
Fonte: Brasil Escola.
x ppm = x parte do soluto 10 6 partes de solvente (solução)
Ex.: Se uma questão diz que a quantidade máxima permitida de chumbo, nas águas de abastecimento público, é 0,015 ppm, isso significa que são 0,015 g ou 15 mg de chumbo em 1 milhão de gramas da solução.
Ex.: Os rótulos dos cremes dentais costumam indicar a presença de flúor, na forma de algum sal. Na imagem o flúor aparece sob a forma de fluoreto de sódio, de 1400 ppm, ou seja, 10 6 partes do creme dental existem 1400. 10 6 partes de flúor. Fonte: Mundo e Educação.
De forma análoga podemos usar a concentração parte por bilhão (ppb): X ppb = x parte do soluto 10 9 partes de solvente (solução)
Exemplo 1: (Fatec-SP) No rótulo de uma garrafa de água mineral lê-se, entre outras informações: - Conteúdo: 1,5 litro; - Nitrato de sódio: 6,0 ppm.
Considere que 1 ppm equivale a 1 mg de soluto por litro de solução aquosa. A massa de nitrato de sódio ingerida por uma pessoa que bebe um copo 300 ml dessa água é? a) 0,003 g b) 0,0018 g c) 9,0 g d) 6,0 mg e) 1,2 mg
Resolução: Se 1 ppm = 1 mg soluto/1 L solução 6 ppm = 6 mg/l 6 mg ---------- 1 L X mg ---------- 1,5 L x = 1,5. 6 x = 9 mg = 0,009 g 0,009 g -------- 1500 ml X g -------------- 300 ml x = 0,0018 g
Exemplo 1: (Fatec-SP) No rótulo de uma garrafa de água mineral lê-se, entre outras informações: - Conteúdo: 1,5 litro; - Nitrato de sódio: 6,0 ppm. Considere que 1 ppm equivale a 1 mg de soluto por litro de solução aquosa. A massa de nitrato de sódio ingerida por uma pessoa que bebe um copo 300 ml dessa água é? a) 0,003g b) 0,0018g c) 9,0g d) 6,0mg e) 1,2mg
Exemplo 2: (Unifesp) A contaminação de águas e solos por metais pesados tem recebido grande atenção dos ambientalistas, devido à toxicidade desses metais ao meio aquático, às plantas, aos animais e à vida humana. Dentre os metais pesados há o chumbo, que é um elemento relativamente abundante na crosta terrestre, tendo uma concentração ao redor de 20 ppm (partes por milhão).
Uma amostra de 100 g da crosta terrestre contém um valor médio, em mg de chumbo, igual a: a) 20 b) 10 c) 5 d) 2 e) 1
20 ppm = 20 g de chumbo em 10 6 g de crosta terrestre: 20 g ----------- 10 6 g de crosta terrestre x g ----------- 100 g de crosta terrestre x = 20.100 10 6 x = 20. 10-4 g de chumbo 20. 10-4 g = 20. 10-1 mg = 2 mg
Uma amostra de 100 g da crosta terrestre contém um valor médio, em mg de chumbo, igual a: a) 20 b) 10 c) 5 d) 2 e) 1
Exemplo 3: (Fatec-SP) Uma das formas de medir o grau de intoxicação por mercúrio em seres humanos é a determinação de sua presença nos cabelos. A Organização Mundial de Saúde (OMS) estabeleceu que o nível máximo permissível, sem risco para a saúde, é de 50 ppm, ou seja, 50. 10-6 g de mercúrio por grama de cabelo. Forneça a expressão dessa concentração em ppb.
Resolução: 1 bilhão = 10 9. 50 partes de mercúrio ---- 10 6 partes de cabelo x ---- 10 9 partes de cabelo x = 10 9. 50 10 6 x = 5. 10 4 ppb
Exemplo 4: A propanona pura, C 3 H 6 O, é um líquido volátil, incolor, inflamável, moderadamente tóxico, de sabor adocicado e cheiro agradável. Um ser humano comum pode perceber o cheiro da propanona diluída no ar na concentração mínima de 1,6 ppm. A análise de uma amostra do ar de determinado ambiente revelou que existe 0,00015% em volume de propanona. Uma pessoa, ao entrar no ambiente, irá perceber o odor da propanona?
Resolução: 1,6 ppm de C 3 H 6 O = _1,6 ml de C 3 H 6 O 1000000 ml de ar 1000 ml = 1 L 1000 L = 1 m 3 1000000 ml = 1 m 3
Logo: 1,6 ppm de C 3 H 6 O = 1,6 ml de C 3 H 6 O 1 m 3 de ar Isso significa que cada 1 m 3 de ar contém 1,6 ml de C 3 H 6 O.
Agora passamos a concentração para porcentagem da seguinte forma: 1,6 parte de C 3 H 6 O ------------- 1000000 partes de ar x ------------- 100 partes de ar x = 1,6.100 x = _1,6 = 0,00016 % 1000000 10000
x = 0,00016 % de C 3 H 6 O no ar, em volume. Como esse valor de 0,00016% está acima da porcentagem de 0,00015% citada no problema, então um ser humano não perceberá o odor da propanona.
EXERCÍCIO
Uma solução de ácido clorídrico (HCl (aq) ) foi preparada dissolvendose 120 g do cloreto de hidrogênio (HCl (s) ) em 1000 g de água. Considerando que a densidade da água é igual a 1,044 g/cm 3, determine qual das alternativas abaixo indica o valor aproximado da concentração em mol/l da solução preparada. (Dados: massas molares: H = 1,0 g/mol; Cl= 35,5 g/mol).
a) 0,343. b) 3,06. c) 0,00286. d) 3,43. e) 4,86.
m (HCl (s) ) = 120 g m H 2 O = 1000 g d H 2 O = 1,044 g/cm 3 MM (HCl) = 36,5 g/mol Para determinarmos o volume da solução, vamos utilizar a fórmula da densidade: d = m V = m V d
A massa da solução é dada pela soma da massa do soluto (HCl (s) ) com a massa do solvente (água): m = 120 + 1000 = 1120 g Logo, V = _1120_ V = 1072,8 cm 3 1,044
Passando o volume de cm 3 para litros: 1 L = 1 dm 3 1cm³ = 0,001 dm³ Se 1 dm³ = 1 L, então: 1 cm³ ------- 0,001 L 1072,8 cm³ -------- V L V = 1,0728 L
Logo, M = m 1 MM. V M = 120 36,5. 1,0728 M = 3,06 mol/l
a) 0,343. b) 3,06. c) 0,00286. d) 3,43. e) 4,86.