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Partes por milhão denotam uma concentração que é uma razão molar?
Partes por milhão denotam uma concentração que é uma razão molar?
Passo 1
O que o enunciado pergunta: “Partes por milhão denotam uma concentração que é uma razão molar?”
Informações dadas: nenhuma além da pergunta.
O que precisamos decidir: se o termo “partes por milhão” (ppm) refere-se necessariamente a uma razão molar (fração molar) ou se pode ter outro significado.
Informações dadas: nenhuma além da pergunta.
O que precisamos decidir: se o termo “partes por milhão” (ppm) refere-se necessariamente a uma razão molar (fração molar) ou se pode ter outro significado.
Passo 2
Definição e natureza de ppm: “Partes por milhão” é uma maneira de expressar uma razão adimensional entre uma quantidade da substância e a quantidade total, multiplicada por
. Em fórmula:
Aqui “quantidade” pode ser massa, volume, número de mols, etc. Portanto, matematicamente
quando interpretado como fração (razão).
Passo 3
Ponto importante — unidades/contexto: ppm por si só não especifica se a razão é de massas, volumes ou mols. Por isso é comum ver especificadores como:
Sem esse especificador, é ambíguo; o uso prático depende do contexto (gases, soluções aquosas, análises de solo, etc.).
Passo 4
Quando ppm corresponde a razão molar (fração molar): para gases ideais, volume é proporcional ao número de mols (Lei de Avogadro). Assim, partes por milhão em volume (ppmv) é numericamente igual à fração molar multiplicada por
. Em fórmulas:
onde
é a fração molar (
). Logo, para gases, ppm (quando especificado como ppmv) indica diretamente uma razão molar.
Passo 5
Quando ppm NÃO é razão molar: em muitas aplicações de líquidos e sólidos ppm é usado como razão de massa. Exemplo típico em química analítica e água:
muitas vezes significa
de soluto por
de solução, ou aproximadamente
por
de água (porque a densidade da água é
). Isso é uma razão de massas, não uma razão molar.
Passo 6
Exemplo numérico para ver a diferença: suponha
de NaCl numa água (interpretado como
de NaCl por
de solução). Moles de NaCl:
Moles de água em
:
Fração molar aproximada do soluto:
Multiplicando por
dá
em termos de fração molar. Ou seja:
por massa
por mol em geral — depende das massas molares envolvidas.
Passo 7
Resumo didático e dica prática para prova: sempre verifique o que exatamente o autor quis dizer com “ppm” — se é ppmv (volume, comum em gases), ppmw/ppmm (massa), ou se o contexto (água, solo, ar) implica uma convenção. Lembre-se: matematicamente ppm =
e é uma fração adimensional; só vira razão molar quando a “quantidade” escolhida for número de mols (ou, em gases ideais, quando se usa volume).
Resposta
Não necessariamente. Ppm é uma fração adimensional igual a
e pode representar razão de massa, volume ou número de mols dependendo do contexto; em gases ideais
é equivalente à razão molar, mas em líquidos/solos o uso padrão é frequentemente razão de massa.