Digamos que houvesse 5,0 g de sal (NaCl) em 500 mL de água e, depois de misturarmos bem, notássemos que o volume da solução havia permanecido em 500 mL. A partir desse experimento, conseguimos encontrar os seguintes dados:
Massa do soluto (m1) = 5,0 g
Volume do solvente (V2)= 500 mL
Volume da solução (V) = 500,0 mL
Observe que o índice 1 é usado para se referir ao soluto, o índice 2 para se referir ao solvente e quando nos referimos à solução, usamos o índice.
Se colocássemos mais sal dissolvido nessa mesma quantidade de água, diríamos que a solução estaria ficando mais concentrada. O contrário também é verdadeiro, isto é, se tivéssemos dissolvido uma massa menor de sal nesse mesmo volume de solução, a concentração seria menor.
Portanto, podemos concluir que a concentração comum (C) ou concentração em massa de uma solução química é a relação que existe entre a massa do soluto (m1) e o volume da solução (V).
Podemos calcular a concentração comum por meio da seguinte fórmula matemática:
Vamos usar essa fórmula para descobrir qual é a concentração da solução citada no início, antes, porém, veja quais são as unidades usadas no Sistema Internacional de Unidades (SI):
m1= grama (g)
V = litro (L)
C = g/L
Veja que a unidade do volume é em litro, portanto, precisamos transformar o volume da solução, que está em mL (mililitros), para litros (L):
1 L ----------- 1000 mL
x ----------- 500 mL
x = 0,5 L
Agora sim podemos substituir esses dados na fórmula:
C = m1
v
C = _5,0 g
0,5 L
C = 10 g/L
Isso significa que em cada litro da solução existem 10 g de sal.
A unidade no SI para a Concentração Comum é g/L. No entanto, pode-se expressar essa grandeza utilizando outras unidades que também mostrem a relação entre a massa do soluto e o volume da solução, tais como: g/mL, g/m3, mg/L, kg/mL etc.
Voltando novamente à solução preparada de NaCl, digamos que a dividíssemos em três alíquotas, ou seja, três amostras diferentes da solução, que conteriam respectivamente 0,1 L, 0,3 L e 0,4 L. Podemos descobrir a massa de NaCl dissolvida em cada uma dessas alíquotas por meio de uma regra de três simples:
1ª alíquota: 2ª alíquota: 3ª alíquota:
0,5 L ----- 5,0 g 0,5 L ----- 5,0 g 0,5 L ----- 5,0 g
0,1 L ----- y 0,3 L ----- w 0,4 L ----- z
y = 1,0 g w = 3,0 g z = 4,0 g
Agora, veja o que acontece se calcularmos novamente a concentração comum para cada uma dessas alíquotas:
1ª alíquota: 2ª alíquota: 3ª alíquota:
C = _1,0 g C = _3,0 g C = _4,0 g
0,1 L 0,3 L 0,4 L
C = 10 g/L C = 10 g/L C = 10 g/L
Observou? A concentração é a mesma que a concentração inicial. Se não alterarmos a quantidade de soluto nem de solvente, a concentração será a mesma em qualquer alíquota da solução. Isso acontece porque, se por um lado o volume é menor, a massa de soluto dissolvido também é menor, de modo proporcional. Assim, a concentração em massa não depende da quantidade da solução.
A concentração comum é muito utilizada no cotidiano. Por exemplo, o Código Nacional de Trânsito antigamente previa penalização para quem apresentasse a concentração de álcool no sangue igual ou acima de 0,6 g/L . Atualmente, qualquer quantidade de álcool no sangue que for identificada no teste do bafômetro pode levar às penalidades previstas em lei. Veja o texto Princípio Químico do Bafômetro para entender como a concentração de álcool no sangue afeta uma pessoa e como o bafômetro detecta isso.
Além disso, os rótulos nutricionais de muitos alimentos, medicamentos e materiais de limpeza e higiene, que são líquidos,trazem a concentração de seus componentes dissolvidos. Por exemplo, no rótulo abaixo, diz que em 100 mL do alimento tem 9,0 g de carboidratos.
Veja então qual é a concentração de carboidrato nesse alimento:
C = m1
v
C = _9,0 g
0,1 L
C = 90 g/L
Isso quer dizer que para cada litro do alimento em questão, serão ingeridos 90 gramas de carboidratos.
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