Definição de Concentração (Química)

Em química, a palavra "concentração" refere-se aos componentes de uma mistura ou solução. Aqui está a definição de concentração e uma olhada nos diferentes métodos usados ​​para calculá-la.

Em química, concentração refere-se à quantidade de uma substância em um espaço definido. Outra definição é que a concentração é a razão de soluto em uma solução para solvente ou total solução. A concentração é geralmente expressa em termos de massa por unidade volume. Contudo, a concentração de soluto também pode ser expressa em toupeiras ou unidades de volume. Em vez de volume, a concentração pode ser por unidade de massa. Embora normalmente aplicado a soluções químicas, a concentração pode ser calculada para qualquer mistura.

Exemplos unitários de concentração: g / cm³, kg / l, M, m, N, kg / L

A concentração é determinado matematicamente tomando a massa, mols ou volume de soluto e dividindo-o pela massa, moles ou volume de solução (ou, menos comumente, o solvente). Alguns exemplos de unidades de concentração e fórmulas incluem:

• Molaridade (M) - moles de soluto / litros de solução (não solvente!)
• Concentração de massa (kg / m³ ou g / L) - massa de soluto / volume de solução
• Normalidade (N) - gramas de soluto ativo / litros de solução
• Molalidade m) - moles de soluto / massa de solvente (não massa de solução!)
• Porcentagem em massa (%) - soluto em massa / solução em massa x 100% (unidades de massa são a mesma unidade para soluto e solução)
• Concentração de volume (sem unidade) - volume de soluto / volume de mistura (mesmas unidades de volume para cada)
• Concentração numérica (1 / m³) - número de entidades (átomos, moléculas, etc.) de um componente dividido pelo volume total da mistura
• Porcentagem de volume (v / v%) - soluto em volume / solução em volume x 100% (os volumes de soluto e solução estão nas mesmas unidades)
• Fração molar (mol / mol) - mols de soluto / mole total de espécies na mistura
• Proporção molar (mol / mol) - moles de soluto / mole total de todos de outros espécies na mistura
• Fração de massa (kg / kg ou partes por) - massa de uma fracção (podem ser múltiplos solutos) / massa total da mistura
• Relação de massa (kg / kg ou partes por) - massa de soluto / massa de todos de outros constituintes da mistura
• PPM (partes por milhão) - uma solução de 100 ppm é de 0,01%. A notação "partes por", enquanto ainda em uso, foi amplamente substituída pela fração molar
• PPB (partes por bilhão) - normalmente usado para expressar contaminação de soluções diluídas

Algumas unidades podem ser convertidas de uma para outra. No entanto, nem sempre é uma boa idéia converter entre unidades com base no volume de solução em unidades com base na massa da solução (ou vice-versa) porque o volume é afetado pela temperatura.

No sentido estrito, nem todos os meios de expressar a composição de uma solução ou mistura se enquadram no simples termo "concentração". Algumas fontes só considere concentração de massa, concentração molar, concentração numérica e concentração de volume como unidades reais de concentração.

Dois termos relacionados são concentrado e diluir. Concentrado refere-se a soluções químicas que possuem altas concentrações de uma grande quantidade de soluto na solução. Se uma solução é concentrada até o ponto em que nenhum soluto se dissolve no solvente, diz-se que é saturado. As soluções diluídas contêm uma pequena quantidade de soluto em comparação com a quantidade de solvente.

Para concentrar uma solução, é necessário adicionar mais partículas de soluto ou remover algum solvente. Se o solvente não for volátil, uma solução pode ser concentrada por evaporação ou evaporação do solvente.

Diluições são feitos adicionando solvente a uma solução mais concentrada. É prática comum preparar uma solução relativamente concentrada, chamada solução de estoque, e usá-la para preparar soluções mais diluídas. Essa prática resulta em melhor precisão do que simplesmente misturar uma solução diluída, pois pode ser difícil obter uma medida precisa de uma pequena quantidade de soluto. Diluições em série são usadas para preparar soluções extremamente diluídas. Para preparar uma diluição, a solução-mãe é adicionada a um balão volumétrico e depois diluída com solvente até a marca.

• IUPAC, Compêndio de Terminologia Química, 2ª ed. (o "Livro do Ouro") (1997).