Conceito de soluções molares, preparação, exemplos

As soluções molares São todos cuja concentração do soluto é expressa em toupeiras por litro de solução. Entenda por mol a unidade usada para medir a quantidade de uma substância que contém ambas as partículas (6.022,10²³) Na forma de átomos, moléculas ou íons, como átomos de carbono, existem 0,012 kg de carbono-12.

Uma solução, por outro lado, é uma mistura homogênea de duas ou mais substâncias. A substância que é em menor grau é conhecida como soluto, enquanto o solvente é a substância que é mais proporcional. Ambos os componentes podem ser encontrados como sólidos, líquidos ou gases.

Muitas das soluções com as quais trabalham no laboratório têm suas concentrações expressas de acordo com sua molaridade. Fonte: pxhere.

Nas soluções molares, a massa molar ou o peso molecular é usado para transformar a expressão da concentração de uma solução, gramas/litro, em toupeiras/litros. A expressão moles/l é geralmente substituída pela letra "m" nessas soluções.

Em geral, essas soluções estão dentro dos mesmos laboratórios, onde é conveniente ter a concentração do soluto expressa em termos de sua molaridade. Assim, por exemplo, sabe -se quais ácidos estão mais concentrados ao ver suas respectivas molaridades: 0.01 m, 12 m, etc.

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Preparação de soluções molares

Como essas soluções se preparam? Uma série de etapas será seguida abaixo para descrever este processo.

Primeiro passo 

Procure as características do reagente, como a massa atômica ou molar do elemento ou composto com o qual a solução será preparada. Também deve ser sabido se o reagente for anidro (livre de água) ou seu grau de hidratação, bem como o grau de pureza, etc.

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Esta informação é encontrada em livros ou outra fonte de informação. Além disso, os contêineres de reagentes têm um rótulo que contém todas as informações sobre suas características.

Segundo passo

Execute os cálculos necessários para preparar a solução molar desejada. Para fazer isso, o volume do reagente necessário para se preparar deve ser conhecido, bem como sua massa molar ou peso molecular.

Ter esse conhecimento permite calcular os gramas do reagente necessário para preparar a solução molar. Uma maneira simples de calcular a molaridade (moles/l) de uma solução é aplicando a seguinte fórmula:

Molaridade (moles/l) = concentração de soluto (g/l) ÷ pm (g/mol)

PM sendo o peso molecular do soluto.

Por exemplo, se você deseja preparar 1 litro de uma solução de cloreto de sódio 5 m: quanto você precisa usar, sabendo que o peso molecular ou a massa molar do NaCl é 58,5 g/mol?

Queremos determinar quantos gramas de NaCl se dissolverão em um litro. Vamos limpar, g/l:

Molaridade (moles/l) = concentração de soluto (g/l) ÷ pm (g/mol)

G/L NaCl = peso molecular (g/mol) x molaridade (mol/l)

= (58,5 g /mol) x (5 mol /l)

= 292,5 g de NaCl

Terceiro passo

Execute o pesado do reagente em um equilíbrio analítico ou de precisão, para que a quantidade de reagente pesado corresponda exatamente ao que foi calculado anteriormente para preparar a solução molar.

Quarto passo

A quantidade de reagente pesado é colocado em um vidro precipitado, selecionando o volume disso de acordo com o volume do reagente que você deseja preparar. Posteriormente, a água desionizada é adicionada e a solução é agitada até que o reagente na água seja dissolvido.

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Deve ter cuidado para não adicionar um excesso de água, tornando o volume da solução maior que o volume fixo anteriormente, desde então a concentração da solução molar será menor que a necessária.

Quinto passo

Uma vez dissolvido o reagente, o conteúdo do copo é derramado, de preferência em um frasco picado, e a água é adicionada até que a capacidade seja alcançada.

Finalmente, a solução para um recipiente adequado é transferida, marcada de tal maneira que contém todas as informações convenientes da solução molar. Isso ajudará a identificá -lo durante as atividades de laboratório.

Exemplos de soluções molares

Exemplo 1

Uma solução de cloreto de potássio (KCl) contém 20 g de sal em 250 ml de solução. Sabendo que o peso molecular do KCl é 74, 5 g/mol: qual é a molaridade da solução?

A concentração do KCL para gramas/L deve ser realizada:

g/l de kcl = (20 g) x (1.000 ml/250 ml)

= 80 g/l

Então, é calculada a molaridade da solução em toupeiras/litros:

Moles/L = (G/L) ÷ Peso Molecular (G/Mol)

= 80 g/l ÷ 74,5 g/mol

= 1.073

A solução preparada tem uma concentração de 1.073 mol/L, que também pode ser escrita como 1.073 m.

Exemplo 2

Um paciente tem uma concentração de glicose plasmática (c₆H₁₂QUALQUER₆) 150 mg/100 ml. Sabendo que a glicose tem um peso molecular de 180 g/mol: qual será a concentração de glicose plasmática expressa em mmol/l?

Expressar a concentração de glicose em mg/l. Para fazer isso, prosseguimos usando um fator de conversão:

mg/L de glicose = (150 mg/100 ml) x (1.000 ml / 1 l)

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= 1.500

O cálculo da molaridade da solução de glicose tem a dificuldade de que as unidades da concentração de açúcar (mg/l) e as do peso molecular (g/mol) não podem ser eliminadas entre si. Essa dificuldade é resolvida expressando o peso molecular da glicose em mg/mmol, que é numericamente o mesmo para g/mol:

mmol/L = mg/l ÷ peso molecular (mg/mmol)

= 1.500 mg/l ÷ 180 mg/mmol

= 8.33

O paciente, portanto, tem uma concentração de glicose no plasma (glicemia) de 8,33 mmol/L, o que também pode ser dito que é 8,33 mm.

Exemplo 3

Que volume de uma solução de sulfato de sódio (NA₂SW₄) 2 m podem ser preparados com 71 g do reagente, sabendo que o peso molecular do sulfato de sódio é 142 g/mol?

Vamos primeiro encontrar a concentração do soluto na solução, expressa em G/L:

g/L = molaridade (moles/l) x peso molecular (g/mol)

= 2 moles/l x 142 g/mol

= 284

Então, para preparar 1 litro de solução de sulfato de sódio 2 m, 284 g do reagente são necessários. Mas nós realmente temos 71 g, então o volume teria que ser menos de um litro. Para resolver isso, podemos aplicar uma regra simples de três:

284 g - 1 litro

71 g - x litro

x = (71 g) x (1 l / 284 g)

x = 0,25 L

Com 71 g de sulfato de sódio, 250 ml de uma solução de 2 m podem ser preparados.

Referências

1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Química. (Cengage 8va Ed.). Aprendizado
2. Helmestina, Todd. (11 de fevereiro de 2020). Como calcular a molaridade de uma solução. Recuperado de: pensamento.com
3. Os editores da Enyclopaedia Britannica. (2020). Solução. Recuperado de: Britannica.com
4. Lip CE. (2020). O que é para a solução molar. Recuperado de: Labce.com
5. William Adkins. (24 de abril de 2017). Como fazer soluções molares. Recuperado de: cienting.com