Atividades sobre molaridade com gabarito ajudam a treinar o cálculo da quantidade de matéria dissolvida em certo volume de solução. Para resolvê-las, é necessário relacionar mol, massa molar, massa do soluto e volume, mantendo atenção especial às unidades. Este conteúdo apresenta uma revisão do conceito, um método de resolução e questões comentadas.
O que é molaridade?
A molaridade, também chamada de concentração em quantidade de matéria ou concentração molar, informa quantos mols de soluto existem em um litro de solução. O soluto é a substância que é dissolvida; o solvente é a substância que promove a dissolução, geralmente a água. A mistura homogênea formada recebe o nome de solução.
Por exemplo, uma solução aquosa de cloreto de sódio com concentração de 0,50 mol/L contém 0,50 mol de NaCl em cada litro de solução pronta. Isso não significa que há um litro de água: o volume considerado é o volume final da solução, após a dissolução do soluto.
Esse tipo de concentração é muito utilizado em laboratórios, na indústria e em questões escolares porque permite comparar soluções de maneira precisa. Ela também aparece em cálculos de reações químicas, titulações, diluições e preparos de soluções.
Ideia central: molaridade indica a razão entre a quantidade de matéria do soluto, em mol, e o volume da solução, em litro.
Fórmula e unidades da concentração molar
A fórmula da molaridade é:
M = n / V
Nessa expressão, M é a molaridade, n é a quantidade de matéria do soluto, em mol, e V é o volume da solução, em litros. A unidade usual é mol/L, que também pode ser escrita como mol L-1.
Nem sempre o enunciado fornece a quantidade de matéria diretamente. Quando a massa do soluto é conhecida, primeiro é preciso calcular o número de mols pela relação:
n = m / MM
A letra m representa a massa, em gramas, e MM é a massa molar, em g/mol. A massa molar é obtida pela soma das massas atômicas dos elementos da fórmula química. Para a água, H₂O, ela vale aproximadamente 18 g/mol; para o NaCl, aproximadamente 58,5 g/mol.
| Grandeza | Símbolo | Unidade mais usada |
|---|---|---|
| Molaridade | M | mol/L |
| Quantidade de matéria | n | mol |
| Volume da solução | V | L |
| Massa do soluto | m | g |
| Massa molar | MM | g/mol |
Uma conversão é indispensável: se o volume estiver em mililitros, ele deve ser transformado em litros antes da aplicação direta da fórmula. Como 1 L equivale a 1 000 mL, basta dividir o valor em mL por 1 000. Assim, 250 mL correspondem a 0,250 L, e 50 mL correspondem a 0,050 L.
Passo a passo para resolver exercícios
Embora os problemas possam ter enunciados diferentes, muitos seguem a mesma sequência lógica. Organizar os dados evita erros de unidade e torna a resolução mais clara.
- Identifique o que a questão pede: molaridade, quantidade de matéria, massa ou volume.
- Separe os dados fornecidos e escreva as unidades de cada um.
- Converta o volume para litros, quando ele estiver em mililitros.
- Se a questão informar massa, calcule a quantidade de matéria usando n = m / MM.
- Aplique M = n / V e confira se o resultado está em mol/L.
- Analise se o valor faz sentido: para o mesmo número de mols, um volume menor produz solução mais concentrada.
Exemplo resolvido
Determine a molaridade de uma solução preparada com 9,8 g de ácido sulfúrico, H₂SO₄, em volume final de 500 mL. Considerando H = 1, S = 32 e O = 16, a massa molar do H₂SO₄ é 98 g/mol. Portanto, n = 9,8 / 98 = 0,10 mol. Em seguida, converte-se o volume: 500 mL = 0,500 L. Logo, M = 0,10 / 0,500 = 0,20 mol/L.
É importante não dividir 0,10 por 500 sem converter a unidade. Esse procedimento levaria a um resultado em mol/mL, e não em mol/L, que é a unidade solicitada na maior parte dos exercícios.
Atividades sobre molaridade
Use, quando necessário, as massas atômicas aproximadas: H = 1, C = 12, N = 14, O = 16, Na = 23, Cl = 35,5, K = 39 e Ca = 40. Faça os cálculos antes de consultar o gabarito.
- Uma solução contém 0,30 mol de KCl em 600 mL de solução. Calcule sua molaridade.
- Qual é a quantidade de matéria de NaOH presente em 250 mL de uma solução de concentração 0,80 mol/L?
- Calcule a molaridade de uma solução feita com 18 g de glicose, C₆H₁₂O₆, em volume final de 500 mL.
- Que massa de NaCl é necessária para preparar 200 mL de uma solução de concentração 0,50 mol/L?
- Uma solução de HCl tem concentração 2,0 mol/L. Qual volume dessa solução contém 0,30 mol de HCl?
- Foram dissolvidos 4,0 g de NaOH em água, obtendo-se 100 mL de solução. Determine a concentração molar.
- Compare duas soluções: a solução A tem 0,20 mol de CaCl₂ em 400 mL, e a solução B tem 0,30 mol de CaCl₂ em 1,0 L. Qual é a mais concentrada?
Gabarito comentado
- 0,50 mol/L. Converte-se 600 mL para 0,600 L. Então, M = 0,30 / 0,600 = 0,50 mol/L.
- 0,20 mol. Isolando a quantidade de matéria, n = M × V. Como 250 mL equivalem a 0,250 L, n = 0,80 × 0,250 = 0,20 mol.
- 0,20 mol/L. A massa molar da glicose é 180 g/mol: 6 × 12 + 12 × 1 + 6 × 16. Logo, n = 18 / 180 = 0,10 mol. Como o volume é 0,500 L, M = 0,10 / 0,500 = 0,20 mol/L.
- 5,85 g de NaCl. Primeiro, n = M × V = 0,50 × 0,200 = 0,10 mol. A massa molar do NaCl é 58,5 g/mol. Assim, m = n × MM = 0,10 × 58,5 = 5,85 g.
- 0,15 L, ou 150 mL. Rearranjando a fórmula, V = n / M. Portanto, V = 0,30 / 2,0 = 0,15 L. Ao multiplicar por 1 000, obtém-se 150 mL.
- 1,0 mol/L. A massa molar do NaOH é 40 g/mol. Assim, n = 4,0 / 40 = 0,10 mol. O volume de 100 mL corresponde a 0,100 L; então, M = 0,10 / 0,100 = 1,0 mol/L.
- A solução A é mais concentrada. Para A, M = 0,20 / 0,400 = 0,50 mol/L. Para B, M = 0,30 / 1,0 = 0,30 mol/L. Embora B tenha maior número de mols, também ocupa um volume bem maior.
Erros comuns nos cálculos
O erro mais frequente é usar o volume em mililitros na fórmula cuja unidade final desejada é mol/L. A conversão deve ocorrer antes da divisão. Também é comum confundir massa, em gramas, com quantidade de matéria, em mol. São grandezas diferentes, relacionadas pela massa molar.
- Usar o volume do solvente em vez do volume final da solução.
- Esquecer que 1 000 mL correspondem a 1 L.
- Calcular a massa molar sem considerar os índices da fórmula química.
- Aplicar n = m / MM com unidades incompatíveis.
- Trocar a posição de numerador e denominador em M = n / V.
Em questões de diluição, outra atenção é necessária: a quantidade de matéria de soluto permanece constante, desde que não haja reação química nem perda de material. Nesses casos, pode-se usar a relação M₁V₁ = M₂V₂, com os dois volumes expressos na mesma unidade. Essa fórmula não substitui a compreensão da molaridade; ela é uma consequência da conservação do soluto.
Revisão final
Para resolver exercícios de molaridade, lembre-se de que a concentração molar mede quantos mols de soluto existem por litro de solução. A fórmula principal é M = n / V. Se o problema apresentar a massa do soluto, calcule antes a quantidade de matéria com n = m / MM.
Antes de finalizar um cálculo, confira três pontos: o volume está em litros, a massa molar foi calculada corretamente e a resposta está acompanhada da unidade mol/L?
Ao praticar, procure escrever as etapas, em vez de apenas usar a calculadora. Esse hábito facilita a identificação de unidades, ajuda a interpretar o enunciado e permite verificar com mais segurança cada resultado.
