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Capítulo 3

Concentração

Aprenda todas as formas de expressar concentração: g/L, mol/L, título, porcentagem, ppm — fundamentais para farmácia, meio ambiente e indústria.

🧮 Cálculo💊 Farmácia🌿 ppm⚗️ Molaridade📐 Densidade
Concentração das Soluções
⚗️
Concentração Comum (C)
Razão entre massa do soluto (g) e volume da solução (L). Unidade: g/L ou mg/mL, mg/L, kg/m³.
🔬
Molaridade (ℳ)
Quantidade de matéria (mol) de soluto por litro de solução. Unidade: mol/L (também escrito M). Essencial em estequiometria.
🏋️
Título (τ)
Fração mássica: razão entre massa do soluto e massa total da solução. Adimensional (0 a 1) ou em porcentagem (%m/m).
Outras Expressões de Concentração
📊
Porcentagem
%m/m: g de soluto / 100g de solução.
%m/V: g de soluto / 100 mL de solução.
%V/V: mL de soluto / 100 mL de solução.
🌿
ppm e ppb
ppm (partes por milhão): mg de soluto / kg de solução (ou mg/L para soluções diluídas).
ppb (partes por bilhão): μg/kg.
⚖️ Densidade de Soluções

d = (m_soluto + m_solvente) / V_solução. Permite converter entre concentração em g/L e molaridade quando conhecida a densidade da solução.

✅ Checklist
Concentração de Íons
🔢 Eletrólitos Fortes

Dissociam/ionizam completamente. A concentração dos íons segue a proporção estequiométrica diretamente.
Ex: Al(NO₃)₃ → Al³⁺ + 3 NO₃⁻. Se ℳ = 0,1 mol/L, então [Al³⁺] = 0,1 mol/L e [NO₃⁻] = 0,3 mol/L.

⚠️ Eletrólitos Fracos — Grau de Ionização (α)

α = n° partículas ionizadas / n° total de partículas dissolvidas. Ex: CH₃COOH (ácido acético) ioniza parcialmente → α < 1 (ou <100%).

🧮 Fórmulas Essenciais
Concentração Comum
C = m(soluto) / V(solução)
C em g/L; m em g; V em L. Variações: mg/mL, mg/L.
Molaridade (Concentração Molar)
ℳ = n / V
n = m/M (massa em g / massa molar em g/mol); V em litros.
Relação entre C e ℳ
ℳ = C / M(soluto)
C em g/L; M em g/mol → ℳ em mol/L.
Título (Fração Mássica)
τ = m(soluto) / m(solução)
Adimensional: de 0 a 1. Porcentagem = τ × 100.
Relação C, τ e d
C = τ × d × 1000
d em g/mL; C em g/L; τ adimensional.
📐 Conversões Úteis

1 g/L = 1 mg/mL = 1000 mg/L = 0,001 kg/m³
ppm = mg/kg ≈ mg/L (para soluções diluídas)
1 mol/L = 1 M (molar)

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Fórmula da concentração comum

toque para ver

C = m(soluto) / V(solução). Unidade: g/L.

Fórmula da molaridade

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ℳ = n / V = m / (M × V). Unidade: mol/L.

O que é título (fração mássica)?

toque para ver

τ = m(soluto) / m(solução). Adimensional, varia de 0 a 1.

O que é 1 ppm?

toque para ver

1 mg de soluto por kg de solução (≈ mg/L em soluções diluídas).

Relação entre C e ℳ

toque para ver

ℳ = C / M(soluto). C em g/L, M em g/mol → mol/L.

Soro fisiológico: 0,9% (m/V) significa?

toque para ver

9 g de NaCl por litro de solução (ou 0,9 g/100 mL).

Relação entre concentração, título e densidade

toque para ver

C = τ × d × 1000. Útil para ácidos comerciais concentrados.

Como calcular [íons] de Al(NO₃)₃ 0,1 mol/L?

toque para ver

Al(NO₃)₃ → Al³⁺ + 3NO₃⁻. [Al³⁺] = 0,1 mol/L; [NO₃⁻] = 0,3 mol/L.

📝 Questões de Vestibular
Q1FICSAE
No preparo de whey protein: 3 medidas de 7,5g em 750 mL de água. A concentração em massa de proteína é:
A 30,0 g/L
B 63,5 g/L
C 22,5 g/L
D 7,5 g/L
E 90,0 g/L
3 medidas × 7,5g = 22,5g de proteína em 750 mL = 0,75L. C = 22,5/0,75 = 30 g/L. Espera-se 30 g/L.
Q2FAMERP
Médico prescreve infusão de 30 mL de solução com 400mg em 240 mL de soro glicosado 5% (m/v). As massas de medicamento e glicose administradas são, respectivamente:
A 0,18g e 1,2g
B 1,8g e 1,5g
C 0,05g e 1,5g
D 0,05g e 1,2g
E 0,5g e 1,5g
C_medicamento = 400mg/240mL. Em 30mL: m = (400/240)×30 = 50 mg = 0,05g. C_glicose = 5g/100mL = 0,05g/mL. Em 30mL: m = 0,05×30 = 1,5g.
Q3UEPG
HNO₃(aq) 0,1 mol·L⁻¹: Em 500 mL há 0,63g de ácido nítrico (M=63 g/mol). Se adicionarmos 10mL de água a 10mL desta solução, a concentração final é:
A 0,1 mol/L
B 0,2 mol/L
C 0,05 mol/L
D 0,15 mol/L
E 0,025 mol/L
Na diluição, n fica constante: n = 0,1 mol/L × 0,01L = 0,001 mol. Novo volume = 10+10 = 20mL = 0,02L. ℳ = 0,001/0,02 = 0,05 mol/L.
Q4PUC-PR
Glicemia de jejum alterada inicia em 100 mg/dL. A concentração em mol/L de glicose (C₆H₁₂O₆, M=180g/mol) para 100 mg/dL é:
A 0,000555 mol/L
B 0,007 mol/L
C 0,00555 mol/L
D 0,0007 mol/L
E 0,001 mol/L
100 mg/dL = 100 mg/100mL = 1000 mg/L = 1 g/L. ℳ = 1 g/L ÷ 180 g/mol = 0,00556 mol/L ≈ 0,00555 mol/L.
Q5INTEGRADO
Dipirona limite 20 mg/kg. Frasco com 200 g/L. Pessoa de 50 kg pode tomar por dia (1mL = 20 gotas):
A 50 gotas
B 100 gotas
C 150 gotas
D 200 gotas
E 500 gotas
Dose máxima = 20 mg/kg × 50 kg = 1000 mg = 1 g. Volume = 1g / (200 g/L) = 0,005L = 5 mL. Gotas = 5 × 20 = 100 gotas.
Q6UEL
Acefato: produto contém 750 g/kg de princípio ativo. Dose: 800g/ha em 300 L de solução. Concentração em g/L é:
A 2,66
B 3,33
C 2,00
D 1,50
E 4,00
Concentração = 800g / 300L = 2,67 g/L ≈ 2,66 g/L.
Q7UECE-Adaptada
Acetona 70% de soluto, d=0,79 g/mL, M(acetona)=58 g/mol. A molaridade aproximada é:
A 8,33 mol/L
B 7,53 mol/L
C 9,53 mol/L
D 9,33 mol/L
E 6,50 mol/L
C = τ × d × 1000 = 0,70 × 0,79 × 1000 = 553 g/L. ℳ = 553/58 ≈ 9,53 mol/L.
Q8FAMEMA
Em aquíferos: poço 2 tem apenas nitrato sem amônia nem nitrito. Qual poço está contaminado há mais tempo?
A Poço 1 (tem NH₃)
B Poço 2 (apenas NO₃⁻)
C Poço 3 (tem NO₂⁻ e NO₃⁻)
D Todos iguais
E Impossível determinar
A sequência de oxidação é NH₃→NO₂⁻→NO₃⁻. O poço 2 só tem nitrato (etapa final) e as demais espécies já foram completamente transformadas — indica maior tempo de contaminação.
Q9UFRGS
Sobre concentração de soluções, é INCORRETO afirmar:
A C = m/V em g/L
B ℳ = n/V em mol/L
C τ = m(soluto)/m(solução)
D ppm = mg/kg
E Molaridade não depende da temperatura
A molaridade depende do volume, que varia com a temperatura. Por isso, molalidade (mol/kg de solvente) é mais adequada para cálculos que envolvem variações de temperatura.
Q10CESPE
Soro fisiológico 0,9% (m/V) com d≈1,0 g/mL. A concentração comum em g/L é:
A 0,9 g/L
B 9 g/L
C 90 g/L
D 0,09 g/L
E 900 g/L
0,9% m/V = 0,9 g/100 mL = 9 g/1000 mL = 9 g/L.
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