Molaridade ou concentração molar: definição e fórmulas

A molaridade ou concentração molar ou é a forma de indicar quantos mols estão presentes em um litro de solução. Veja as fórmulas da molaridade e exercícios resolvidos!

O que é molaridade ou concentração molar

A molaridade é conhecida atualmente por concentração molar ou concentração em quantidade de matéria (mol). Ela é a forma de indicar quantos mols estão presentes em um litro de solução. Sendo assim, nesta aula abordaremos conceitos sobre unidades de concentração, e onde devemos relacionar quanto de soluto está presente na solução.

Concentração das soluções

Em nosso dia a dia estamos sempre em contato com substâncias que representam misturas, podendo ser classificadas em misturas homogêneas ou heterogêneas.

Misturas homogêneas e heterogêneas

As misturas homogêneas são aquelas formadas por apenas uma fase. Enquanto isso, as misturas heterogêneas são aquelas formadas por duas ou mais fases, com composição diferente entre suas partes.

As misturas homogêneas são denominadas de soluções. Existem vários cálculos e fórmulas químicas utilizados para determinar a concentração de um certo componente presente na solução.

Soluto e solvente

Essas soluções são formadas pelo soluto e pelo solvente. O soluto fica disperso no solvente, se espalha nele. Ele representa a substância que ocorre em menor quantidade, e é a substância a ser dissolvida na solução.

Por outro lado, o solvente é responsável pela dissolução do soluto, e encontra-se em maior quantidade na solução.

A mistura entre a água e o sal, por exemplo, é uma solução. Nessa solução, a água é o solvente e o sal é o soluto. Como o soluto se dispersa completamente, forma-se uma mistura homogênea, onde apenas observamos um único aspecto da solução.

Solução - molaridade

De acordo com a quantidade de cada componente, podemos ter uma solução diluída, onde temos pouco soluto em relação à quantidade de solvente. Ou uma solução concentrada, onde há maior quantidade de soluto em relação ao solvente.

Quando relacionamos as quantidades de soluto e solvente de uma solução, estamos resolvendo problemas relacionados com as concentrações dessas soluções.

Em nosso cotidiano estamos sempre utilizando os conceitos de concentração, como no exemplo de um simples cafezinho (solvente) com muito ou pouco açúcar (soluto). Ou seja, ao falarmos isso, estamos dizendo se o queremos muito ou pouco concentrado.

Então vamos entender como calcular a concentração comum e a concentração em quantidade de matéria?

Concentração comum

A concentração comum é a relação entre a massa do soluto, que está dissolvido, e o volume da solução. A fórmula da concentração comum é a seguinte:            Fórmula da concentração comumNormalmente a concentração é expressa em g/L.

Já a molaridade é a relação entre o número de mols do soluto e o volume da solução. Vamos lembrar o que é mol e massa molar?

O que é mol e massa molar

Mol é uma quantidade de matéria, relacionada com o número de átomos, moléculas ou partículas em uma porção de matéria. Por ser um número muito grande, foi utilizado um valor específico chamado Constante de Avogadro. Ele que é equivalente a 6 x 10²³átomos.

A massa molar é a massa presente em 1 mol. Ela está contida na tabela periódica e provém das massas atômicas dos átomos. A massa molar é expressa em g/mol, e é um parâmetro de transformação utilizado para transformar qualquer massa em mol, e vice-versa.

Fórmulas da molaridade

Por que recordamos estes dois conceitos? A molaridade ou concentração molar (M) pode ser representada por meio de 2 fórmulas básicas. A primeira delas relaciona o número de mols do soluto e o volume da solução. Quando se pede somente o mol em uma questão, usamos a seguinte fórmula para calcular o mol:

Fórmula da molaridade

Uma observação importante: o volume sempre será expresso em litros, e a unidade da molaridade será em mol/L.

Ou também podemos representar a concentração molar por meio da relação entre a massa, dividida pela massa molar e o volume, através da seguinte fórmula:

Fórmula da molaridade

Essa fórmula foi extraída da definição de número de mols (n), onde o número de mols é equivalente a:

Fórmula do número de mols

Podemos utilizar a concentração molar para a conversão entre massa ou mols de soluto, e o volume da solução.

E para resolvermos exercícios que envolvam concentração em quantidade de matéria e concentração comum, podemos relacionar as duas fórmulas, e teremos uma nova fórmula, que é representada por:

C = MM x M
(concentração comum) (massa molar) (concentração molar)

Exemplos de cálculo de molaridade

Para entender melhor como a molaridade pode aparecer em exercícios, veja os exemplos a seguir.

Exemplo 1

Calcular a concentração em mol/L, quando se adiciona 0,2 mol de um soluto em 800ml de um solvente.

Primeiramente, devemos passar de mililitro para litros. Para fazer isso, devemos dividir 800/1000 = 0,8L.

Em seguida, vamos aplicar na fórmula que utiliza o número de mols:

Exemplo de cálculo de molaridadeOu também podemos calcular utilizando regra de 3:

0,2 mol ___  0,8 L

x        ___ 1L

0,8 x =  0,2

x = 0,2/0,8

x = 0,25 mol/L

Exemplo 2

Calcular a concentração em quantidade de matéria da glicose quando se dissolve 90 g dessa substância em 200 ml de solvente.

Dados: C6H12O6, onde C = 12u, O = 16u e H = 1u.

Neste exemplo temos valores em massa, então devemos utilizar a outra fórmula. Mas, antes, devemos transformar massa em mols através do cálculo da massa molar da glicose. Vamos agora calcular a massa molar:

C = 12 x 6 = 72

H = 1 x 12 = 12

O = 16 x 6 = 96

_____________

MM = 180 g/mol

Em seguida, devemos calcular a quantidade de mols que estão presentes em 90 g:

180 g ____   1mol

90  g ____   x

180 x = 90

x = 90/180

x = 0,5 mol

 

Por fim, vamos fazer a regra de 3 para calcular a concentração. Não podemos esquecer de transformar mililitros para litros: 200/1000 = 0,2 L.

0,5 mol ___ 0,2 L

x        ___ 1 L

0,2 x =   0,5

x = 0,5/0,2

x = 2,5 mol/L

Outra maneira de fazer este cálculo seria utilizando a fórmula:

Exemplo de cálculo de molaridadeExemplo 3:

Calcular a concentração molar de 200 ml de uma solução, que possui 3,65 g de HCl. Dados: H =1u; Cl = 35,5u

Primeiramente, vamos transformar mililitros em litros: 200/ 1000 = 0,2L.

Em seguida, devemos calcular a massa molar do HCl:

H = 1 x 1 = 1

Cl = 1 x 35,5 = 35,5

______________

MM = 36,5 g/mol

Por fim, vamos utilizar a fórmula para o cálculo da concentração:

Exemplo de cálculo de molaridade

Também podemos realizar esse cálculo utilizando uma regra de 3, onde primeiro iremos calcular o número de mols do HCl, e depois a sua concentração.

1 mol HCl ___ 36,5 g

x         ____  3,65 g

36,5 x =   3,65

x = 0,1 mol

Por fim, calculamos a concentração:

0,1 mol ____   0,2 L

x       _____ 1 L

0,2 x = 0,1

x = 0,5 mol/L

Para finalizar, assista à videoaula do prof. Sobis no nosso canal e em seguida resolva os exercícios:

Exercícios sobre molaridade:
1- (UFMG)

Uma cozinheira bem informada sabe que a água contendo sal de cozinha dissolvido ferve a uma temperatura mais elevada que a água pura e que isso pode ser vantajoso em certas preparações. Essa cozinheira coloca 117g de NaCl em uma panela grande. Assinale a alternativa que indica corretamente o volume necessário de água para a cozinheira preparar uma solução 0,25 mol/L de cloreto de sódio, NaCl.

a) 0,125 L.

b) 2,00 L.

c) 8,00 L.

d) 29,3 L.

e) 468 L.

2- (Unicamp-SP)

Evapora-se totalmente o solvente de 250 mL de uma solução aquosa de MgCl2 de concentração 8,0 g/L. Quantos gramas de soluto são obtidos?

a) 8,0

b) 6,0

c) 4,0

d) 2,0

e) 1,0

3- (UFT-TO)

Uma técnica utilizada para extrair cátions do solo é utilizar 500 ml de uma solução de KCl em uma concentração de 0,5 mol/L. A massa (em gramas) do reagente KCl sólido que deve ser pesada para o preparo dessa solução é:

Dado: massa molar do KCl: 75 g/mol

a) 19,50 g

b) 18,75 g

c) 17,25 g

d) 16,50 g

e) 15,75 g

4- (UFGD-MS)

Todos os metais alcalinos reagem com a água para produzir o hidróxido correspondente do metal alcalino e hidrogênio gasoso. Uma reação típica é a do lítio com a água:

2 Li(s)  + 2 H2O(l)   →    2 LiOH(aq)   +   H2(g)

Considerando que 5 mol de Li sejam colocados para reagir em um volume de 1L de água, qual será a concentração molar da solução de hidróxido de lítio obtida após o final da reação? Dado: densidade da água = 1g/ml.

a) 1,5 mol/L

b) 5,5 mol/L

c) 20 mol/L

d) 35 mol/L

e) 55 mol/L

5- (UNITAU-SP)

Uma solução aquosa contendo 1,69 g de glicose (C6H12O6), dissolvida para obter um volume final de 100 ml, apresenta concentração molar de:

Massas atômicas: C = 12; H =1; O = 16.

a) 9 mol/L

b) 0,9 mol/L

c) 0,09 mol/L

d) 9 mmol/L

e) 99 mmol/L

Gabarito:

  1. C
  2. D
  3. B
  4. B
  5. C

Sobre o(a) autor(a):

Texto elaborado por Roseli Prieto, professora de Química e Biologia da rede estadual de São Paulo. Já atuou em diversas escolas públicas e privadas de Santos (SP). É Gestora Ambiental e Especialista em Planejamento e Gestora de cursos a distância.

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