Soluções Químicas

Cartões · 51

Concentração Comum (C)

Fórmula: C = m1 / V. Unidade: g/L. Exemplo: 20 g de NaCl dissolvidos em 0,5 L de água resultam em C = 20 / 0,5 = 40 g/L.

Concentração Molar ou Molaridade (M)

Fórmula: M = n1 / V = m1 / (MM * V). Unidade: mol/L. Exemplo: 58,5 g de NaCl (MM=58,5 g/mol) em 2 L de água geram M = 1 mol / 2 L = 0,5 mol/L.

Densidade de uma Solução (d)

Fórmula: d = m / V (onde m = m1 + m2). Unidade: g/cm³ ou g/mL. Exemplo: 105 g de xarope ocupando 100 mL tem d = 105 / 100 = 1,05 g/mL.

Título em Massa (T)

Fórmula: T = m1 / m_total (adimensional, 0 a 1). Exemplo: 10 g de açúcar em 90 g de água perfazem T = 10 / 100 = 0,10.

Porcentagem em Massa (% m/m)

Fórmula: % m/m = (m1 / m_total) * 100. Unidade: %. Exemplo: 5 g de sal em 95 g de água geram % = (5 / 100) * 100 = 5% m/m.

Porcentagem em Volume (% v/v)

Fórmula: % v/v = (V1 / V_total) * 100. Unidade: % ou °GL. Exemplo: 70 mL de etanol em 100 mL de solução antisséptica equivale a 70% v/v.

Porcentagem Massa por Volume (% m/v)

Fórmula: % m/v = (m1 em g / V em mL) * 100. Unidade: %. Exemplo: Soro fisiológico com 0,9 g de NaCl em 100 mL de solução possui 0,9% m/v.

Partes por Milhão em Massa (ppm m/m)

Fórmula: ppm = (m1 / m_total) * 10^6 ou mg de soluto / kg de solução. Exemplo: 2 mg de chumbo em 1 kg de efluente equivale a 2 ppm.

Partes por Milhão em Volume (ppm v/v)

Fórmula: ppm = (V1 / V_total) * 10^6 ou mL/m³. Exemplo: 50 mL de gás CO em 1.000.000 mL de ar poluído corresponde a 50 ppm.

Partes por Bilhão (ppb)

Fórmula: ppb = (m1 / m_total) * 10^9 ou µg/kg. Exemplo: 15 µg de arsênio em 1 kg de amostra de água subterrânea equivale a 15 ppb.

Fração Molar do Soluto (X1)

Fórmula: X1 = n1 / (n1 + n2). Adimensional. Exemplo: 1 mol de etanol misturado a 4 mol de água gera X1 = 1 / (1 + 4) = 0,20.

Fração Molar do Solvente (X2)

Fórmula: X2 = n2 / (n1 + n2). Adimensional (X1 + X2 = 1). Exemplo: Com X1 = 0,15 para a sacarose, a fração de água é X2 = 1 - 0,15 = 0,85.

Molalidade (W ou m)

Fórmula: W = n1 / m2 (massa do solvente em kg). Unidade: mol/kg. Exemplo: 0,5 mol de ureia dissolvidos em 0,25 kg de água resulta em 2,0 mol/kg.

Diluição Simples de Soluções

Fórmula: C_inicial * V_inicial = C_final * V_final. Exemplo: Diluir 50 mL de HCl 2 mol/L para 200 mL resulta em C_final = (2 * 50) / 200 = 0,5 mol/L.

Adição de Solvente (Volume Final)

Fórmula: V_final = V_inicial + V_adicionado. Unidade: L ou mL. Exemplo: Ao juntar 300 mL de água a 100 mL de suco concentrado, V_final = 400 mL.

Evaporação de Solvente

Fórmula: C1 * V1 = C2 * V2. Unidade: mol/L ou g/L. Exemplo: Reduzir 500 mL de solução 10 g/L para 250 mL por evaporação dobra o valor: C2 = 20 g/L.

Mistura de Soluções com Mesmo Soluto

Fórmula: C1*V1 + C2*V2 = C_final*V_final. Exemplo: 100 mL a 1 mol/L + 100 mL a 3 mol/L gera C_final = (100 + 300) / 200 = 2 mol/L.

Relação entre Concentração Comum, Densidade e Título

Fórmula: C = 1000 * d * T (com d em g/mL e C em g/L). Exemplo: Para d = 1,2 g/mL e T = 0,2, C = 1000 * 1,2 * 0,2 = 240 g/L.

Relação entre Concentração Molar e Concentração Comum

Fórmula: C = M * MM. Unidade de C: g/L. Exemplo: Solução de NaOH (MM=40 g/mol) a 0,5 mol/L possui C = 0,5 * 40 = 20 g/L.

Cálculo de Número de Mols (n)

Fórmula: n = m / MM. Unidade: mol. Exemplo: 90 g de glicose (C6H12O6, MM = 180 g/mol) correspondem a n = 90 / 180 = 0,5 mol.

Normalidade (N)

Fórmula: N = M * k (k = equivalentes por mol). Unidade: eq/L. Exemplo: Para H2SO4 (k=2) a 0,5 mol/L, a normalidade é N = 0,5 * 2 = 1,0 eq/L.

Equivalente-Grama de um Ácido

Fórmula: Eq-g = MM / n° de H+ ionizáveis. Unidade: g/eq. Exemplo: H3PO4 (MM=98 g/mol) com 3 hidrogênios possui Eq-g = 98 / 3 ≈ 32,67 g/eq.

Equivalente-Grama de uma Base

Fórmula: Eq-g = MM / n° de OH-. Unidade: g/eq. Exemplo: Ca(OH)2 (MM=74 g/mol) possui Eq-g = 74 / 2 = 37 g/eq.

Titulação Ácido-Base (Neutralização Estequiométrica)

Fórmula: C_ácido * V_ácido * n_H+ = C_base * V_base * n_OH-. Exemplo: 25 mL de HCl 0,1 M neutraliza V_base = (0,1 * 25) / 0,05 = 50 mL de NaOH 0,05 M.

Grau de Dissociação ou Ionização (α)

Fórmula: α = n_dissociado / n_inicial. Adimensional. Exemplo: Se de 1000 moléculas de HF, 80 se ionizam na água, α = 80 / 1000 = 0,08 (8%).

Fator de Correção de Van 't Hoff (i)

Fórmula: i = 1 + α * (q - 1). Adimensional. Exemplo: Para CaCl2 (q=3 íons) com ionização total (α=1), i = 1 + 1*(3 - 1) = 3.

Pressão Osmótica (π)

Fórmula: π = M * R * T * i. Unidade: atm. Exemplo: 0,1 mol/L de glicose (i=1) a 300 K possui π = 0,1 * 0,082 * 300 = 2,46 atm.

Tonoscopia (Abaixamento Relativo da Pressão de Vapor)

Fórmula: Δp / p0 = X1 * i. Adimensional. Exemplo: Com X1*i = 0,02 e p0 = 20 mmHg da água pura, a queda na pressão é Δp = 0,02 * 20 = 0,4 mmHg.

Ebulioscopia (Elevação do Ponto de Ebulição)

Fórmula: ΔTe = Ke * W * i. Unidade: °C. Exemplo: Solução aquosa (Ke=0,52 °C*kg/mol) com W=1 mol/kg de NaCl (i=2) ferve a 100 + (0,52*1*2) = 101,04 °C.

Crioscopia (Abaixamento do Ponto de Congelamento)

Fórmula: ΔTc = Kc * W * i. Unidade: °C. Exemplo: Para água (Kc=1,86 °C*kg/mol) com 1 mol/kg de glicose (i=1), congela em 0 - (1,86*1*1) = -1,86 °C.

Coeficiente de Solubilidade (Cs)

Fórmula: Cs = g de soluto / 100 g de solvente a T fixa. Exemplo: Cs(KNO3) = 32 g / 100 g H2O a 20 °C. Dissolver 50 g precipita 18 g de soluto.

Massa de Precipitado em Soluções Supersaturadas

Fórmula: m_ppt = m_soluto_total - m_saturante. Exemplo: Resfriar solução com 60 g de sal onde o limite é 35 g gera m_ppt = 60 - 35 = 25 g.

Produto de Solubilidade (Kps) para Sal Tipo AB

Fórmula: Kps = [A+][B-] = s^2. Exemplo: Se AgCl tem solubilidade s = 1,3*10^-5 mol/L, Kps = (1,3*10^-5)^2 = 1,69*10^-10.

Cálculo de Solubilidade Molar (s) a partir de Kps (Sal AB2)

Fórmula: Kps = [A2+][B-]^2 = 4s^3 -> s = raiz_cúbica(Kps / 4). Exemplo: Para PbI2 com Kps = 3,2*10^-8, s = raiz_cúbica(8*10^-9) = 2*10^-3 mol/L.

Efeito do Íon Comum na Solubilidade

Fórmula: [A+] = Kps / [B-_adicionado]. Exemplo: Em NaCl 0,1 M ([Cl-]=0,1), a solubilidade de AgCl (Kps=10^-10) cai para s = 10^-10 / 0,1 = 10^-9 mol/L.

Cálculo de pH de Ácido Forte

Fórmula: pH = -log[H+]. Unidade: adimensional (escala 0-14). Exemplo: Em solução de HCl 0,01 mol/L ([H+]=10^-2 M), o pH = -log(10^-2) = 2.

Cálculo de pOH e Conversão para pH

Fórmula: pOH = -log[OH-] e pH + pOH = 14 a 25 °C. Exemplo: Em NaOH 0,001 mol/L, pOH = 3, portanto pH = 14 - 3 = 11.

Concentração Hidrogeniônica a partir do pH

Fórmula: [H+] = 10^(-pH). Unidade: mol/L. Exemplo: Solução de vinagre com pH = 3 possui concentração de hidrônio [H+] = 10^-3 mol/L.

Constante de Autoionização da Água (Kw)

Fórmula: Kw = [H+][OH-] = 1,0*10^-14 a 25 °C. Exemplo: Se [H+] = 2*10^-4 mol/L em meio neutro/ácido, [OH-] = 1,0*10^-14 / 2*10^-4 = 5*10^-11 mol/L.

Constante de Acidez (Ka)

Fórmula: Ka = ([H+][A-]) / [HA]. Exemplo: Para ácido acético 0,1 M dissociado com [H+] = 1,34*10^-3 M, Ka = (1,34*10^-3)^2 / 0,1 ≈ 1,8*10^-5.

Lei da Diluição de Ostwald (para eletrólitos fracos)

Fórmula: Ka = M * α^2 (para α < 5%). Exemplo: Ácido fraco 0,04 M com α = 0,01 tem Ka = 0,04 * (0,01)^2 = 4*10^-6.

pH de Solução Tampão (Equação de Henderson-Hasselbalch para Ácidos)

Fórmula: pH = pKa + log([Sal] / [Ácido]). Exemplo: Tampão acético com pKa=4,74 e [Sal]=[Ácido] resulta em pH = 4,74 + log(1) = 4,74.

pOH de Solução Tampão Básica

Fórmula: pOH = pKb + log([Sal] / [Base]). Exemplo: Tampão NH3/NH4Cl com pKb=4,75 e [Sal]=0,2 M e [Base]=0,1 M dá pOH = 4,75 + log(2) ≈ 5,05.

Constante de Hidrólise Salina (Kh)

Fórmula: Kh = Kw / Ka (para sal de ácido fraco e base forte). Exemplo: Para íon acetato com Ka=1,8*10^-5, Kh = 10^-14 / 1,8*10^-5 = 5,56*10^-10.

pH de Hidrólise de Cátion (Ácido de Sal Fraco)

Fórmula: [H+] = raiz_quadrada((Kw / Kb) * C_sal). Exemplo: Sal NH4Cl 0,1 M (Kb=1,8*10^-5) tem [H+] = raiz((10^-14 / 1,8*10^-5) * 0,1) ≈ 7,45*10^-6 M.

Força Iônica (I) de uma Solução Eletrolítica

Fórmula: I = 0,5 * somatório(Ci * zi^2). Unidade: mol/L. Exemplo: Em Na2SO4 0,1 M ([Na+]=0,2; [SO4^2-]=0,1), I = 0,5 * (0,2*1^2 + 0,1*2^2) = 0,3 mol/L.

Lei de Henry (Solubilidade de Gases)

Fórmula: C_gás = kH * P_parcial. Unidade: mol/(L*atm). Exemplo: Se kH(CO2) = 0,034 mol/(L*atm) sob 3 atm, a concentração dissolvida C = 0,034 * 3 = 0,102 M.

Coeficiente de Partição ou Distribuição (K_d)

Fórmula: Kd = [Soluto]_fase_orgânica / [Soluto]_fase_aquosa. Exemplo: Se 8 g/L dissolvem em éter e 2 g/L na água, Kd = 8 / 2 = 4.

Fator de Diluição (FD)

Fórmula: FD = V_final / V_alíquota = C_inicial / C_final. Exemplo: Pipetar 5 mL de plasma e completar com tampão até 50 mL representa FD = 50 / 5 = 10 vezes.

Diluição em Série (Diluição Sequencial)

Fórmula: C_final = C_inicial * (FD)^-passos. Exemplo: Solução 100 mM submetida a três diluições 1:10 sucessivas atinge C_final = 100 * (1/10)^3 = 0,1 mM.

Percentagem de Pureza em Reagentes para Preparo

Fórmula: m_impura = m_necessária / (Pureza / 100). Exemplo: Para obter 40 g de NaOH anidro usando reagente comercial a 80%, pesa-se 40 / 0,8 = 50 g.