A potassa comercial é constituída de hidróxido de potássio, KOH, e impurezas inertes. Uma amostra de potassa com massa de
foi dissolvida com água pura em balão volumétrico de
. A um volume de
desta solução foi adicionado
de ácido sulfúrico,
(eq. 1). O excesso de
reagiu exatamente com
de hidróxido de sódio,
(eq. 2).
Em um laboratório, encontrou-se uma solução de
com densidade
. Neste caso, podemos afirmar que
, refere-se a uma unidade de concentração? Justifique a sua resposta.
Passo 1
O enunciado dá a informação experimental: foi encontrada uma solução de
cuja densidade é
. A pergunta é: podemos afirmar que
refere‑se a uma unidade de concentração? É preciso justificar a resposta.
Passo 2
Primeiro vamos definir claramente o que é densidade. A densidade
de uma solução é a razão entre a massa total da solução e o volume total da solução:
As unidades naturais de
podem ser
ou
. Assim, dizer que a solução tem
significa que
dessa solução pesa
.
Passo 3
Agora vamos definir o que normalmente chamamos de “concentração”. Existem várias grandezas que medem concentração; as mais comuns são:
- concentração em massa (ou concentração mássica):
, cuja unidade pode ser ou ; - molaridade (concentração molar):
, unidade ; - fração mássica (ou percentagem em massa):
(adimensional, frequentemente dada em w/w).
Repare que a unidadeé perfeitamente compatível com a definição de concentração em massa .
Passo 4
Então:
pode ser sim uma unidade de concentração — especificamente da concentração em massa
. Porém, atenção importante à interpretação prática: a densidade
que foi informada é a massa da solução por volume da solução, não a massa do soluto por volume. Em outras palavras:
enquanto
Sem informação adicional (por exemplo, a percentagem em massa de
na solução ou a molaridade), o valor
NÃO permite saber quantos gramas de
existem por mL. Um exemplo simples: água pura tem
mas concentração de soluto pode ser zero; portanto densidade por si só não informa a concentração do soluto.
Passo 5
Se, por outro lado, a informação fornecida fosse explicitamente “concentração em massa =
de
”, aí sim
seria a unidade de concentração e significaria que cada mL de solução contém
de soluto. Na prática experimental, para converter densidade + fração mássica em molaridade usa‑se a fórmula
e então
Mas isto exige conhecer
(fração mássica) além de
.
Passo 6
Resumo didático e direto para a prova: a unidade
pode ser usada para expressar uma concentração em massa, mas o número dado no enunciado (
) é a densidade da solução (massa total por volume) e não é, por si só, a concentração do
. Para obter a concentração do ácido é necessário mais um dado (por exemplo a percentagem em massa ou a molaridade).
Resposta
Não necessariamente.
pode ser unidade de concentração em massa, mas
dado no enunciado refere‑se à densidade da solução (massa total por volume) e, sem informação adicional (como a fração mássica de
ou a molaridade), não permite determinar a concentração do ácido.