Química · 9.ª–12.ª classe

Exercícios resolvidos de concentração de soluções

  • 8 min de leitura
  • 4 exemplos resolvidos
  • 6 exercícios com solução
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Resposta curta

Em quase todos os exercícios de concentração faz-se o mesmo: converter a massa em quantidade de substância com n = m ÷ M, converter o volume para litros e aplicar c = n ÷ V. Nas diluições usa-se c1V1 = c2V2. Abaixo encontra 10 exercícios graduados, todos com resolução e verificação.

Resumo da teoria necessária

Uma solução é uma mistura homogénea de um soluto num solvente. A concentração diz quanto soluto existe numa certa quantidade de solução. As expressões mais usadas no secundário são:

Fórmulas essenciais

n = m ÷ M (mol = g ÷ g/mol) c = n ÷ V (mol/L, com V da solução em litros) concentração mássica: ρ = m ÷ V (g/L) ρ = c × M percentagem em massa: % m/m = (m soluto ÷ m solução) × 100 diluição: c1 × V1 = c2 × V2

Massas molares usadas neste artigo (valores arredondados): H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23; Cl = 35,5; Ca = 40. Assim, M(NaCl) = 58,5 g/mol; M(NaOH) = 40 g/mol; M(CaCl2) = 111 g/mol; M(C6H12O6) = 180 g/mol.

Estratégia de resolução

  1. Escreva os dados com unidades e converta mL para L (divida por 1 000).
  2. Descubra o que falta: n, V ou c.
  3. Se tem massa, calcule primeiro n = m ÷ M.
  4. Aplique c = n ÷ V (ou a fórmula da diluição).
  5. Confirme a unidade e a ordem de grandeza do resultado.

Exercícios resolvidos (nível básico)

Exercício 1 — Concentração em mol/L e em g/L

Enunciado: Dissolveram-se 11,7 g de cloreto de sódio em água, até obter 500 mL de solução. Calcule a concentração em mol/L e em g/L.

Resolução:

  1. n = 11,7 ÷ 58,5 = 0,20 mol.
  2. V = 500 mL = 0,500 L.
  3. c = 0,20 ÷ 0,500 = 0,40 mol/L.
  4. ρ = 11,7 g ÷ 0,500 L = 23,4 g/L.

Resposta: 0,40 mol/L ou 23,4 g/L. Verificação: 0,40 × 58,5 = 23,4 g/L.

Exercício 2 — Massa de soluto a pesar

Enunciado: Que massa de hidróxido de sódio é necessária para preparar 250 mL de solução 0,10 mol/L?

Resolução:

  1. V = 0,250 L.
  2. n = c × V = 0,10 × 0,250 = 0,025 mol.
  3. m = n × M = 0,025 × 40 = 1,0 g.

Resposta: 1,0 g de NaOH. Verificação: 1,0 ÷ 40 = 0,025 mol e 0,025 ÷ 0,250 = 0,10 mol/L.

Exercícios resolvidos (nível intermédio)

Exercício 3 — Diluição

Enunciado: Tomam-se 50 mL de uma solução 2,0 mol/L e junta-se água até o volume final ser 250 mL. Qual é a nova concentração?

Resolução:

  1. A quantidade de soluto não muda na diluição: c1V1 = c2V2.
  2. 2,0 × 50 = c2 × 250.
  3. c2 = 100 ÷ 250 = 0,40 mol/L.

Resposta: 0,40 mol/L. Verificação: o volume ficou 5 vezes maior (250 ÷ 50), logo a concentração ficou 5 vezes menor (2,0 ÷ 5 = 0,40).

Exercício 4 — Mistura de duas soluções do mesmo soluto

Enunciado: Misturam-se 200 mL de NaCl 0,50 mol/L com 300 mL de NaCl 0,20 mol/L. Admita volumes aditivos. Qual é a concentração final?

Resolução:

  1. n1 = 0,50 × 0,200 = 0,10 mol.
  2. n2 = 0,20 × 0,300 = 0,060 mol.
  3. n total = 0,10 + 0,060 = 0,16 mol; V total = 0,500 L.
  4. c = 0,16 ÷ 0,500 = 0,32 mol/L.

Resposta: 0,32 mol/L. Verificação: o valor fica entre 0,20 e 0,50, mais perto de 0,20 porque há mais volume da solução diluída.

Exercícios de exame e propostos, com soluções

Os exercícios 8 a 10 têm o formato típico de exame: pedem uma conversão ou um raciocínio extra antes do cálculo final. Tente cada um antes de abrir a solução.

1Exercício 1

Exercício 5. Dissolveram-se 18 g de glicose (M = 180 g/mol) em água até 500 mL de solução. Calcule a concentração em mol/L e em g/L.

Ver dica

Calcule primeiro n = m ÷ M e só depois divida pelo volume em litros.

Ver solução

n = 18 ÷ 180 = 0,10 mol. c = 0,10 ÷ 0,500 = 0,20 mol/L. Concentração mássica: 18 ÷ 0,500 = 36 g/L (verificação: 0,20 × 180 = 36).

2Exercício 2

Exercício 6. Que volume de solução 0,25 mol/L contém 0,50 mol de soluto?

Ver solução

V = n ÷ c = 0,50 ÷ 0,25 = 2,0 L.

3Exercício 3

Exercício 7. Dissolvem-se 20 g de sal em 180 g de água. Calcule a percentagem em massa de sal na solução.

Ver dica

A massa da solução é a soma da massa do soluto com a da água.

Ver solução

m solução = 20 + 180 = 200 g. % m/m = (20 ÷ 200) × 100 = 10 %.

4Exercício 4

Exercício 8. Uma solução de NaOH tem 20 % em massa e massa volúmica 1,25 g/mL. Calcule a sua concentração em mol/L.

Ver dica

Converta a massa volúmica para g/L (1,25 g/mL = 1 250 g/L).

Ver solução

1 L de solução tem 1 250 g. Massa de NaOH: 0,20 × 1 250 = 250 g. n = 250 ÷ 40 = 6,25 mol. Como esse n está em 1 L, c = 6,25 mol/L.

5Exercício 5

Exercício 9. Que volume de uma solução 6,0 mol/L deve ser medido para preparar 300 mL de solução 0,50 mol/L?

Ver solução

c1V1 = c2V2: 6,0 × V1 = 0,50 × 300. V1 = 150 ÷ 6,0 = 25 mL. Mede-se 25 mL e completa-se com água até 300 mL.

6Exercício 6

Exercício 10. Uma solução de CaCl2 tem concentração 0,20 mol/L. Calcule (a) a concentração dos iões cloreto e (b) a massa de CaCl2 em 500 mL de solução.

Ver dica

Cada unidade de CaCl2 liberta dois iões Cl-.

Ver solução

(a) CaCl2 → Ca2+ + 2 Cl-, logo [Cl-] = 2 × 0,20 = 0,40 mol/L. (b) n = 0,20 × 0,500 = 0,10 mol; m = 0,10 × 111 = 11,1 g.

Erros frequentes

  • Usar mL em vez de L em c = n ÷ V. Divida sempre o volume por 1 000 antes de calcular.
  • Confundir o volume do solvente com o da solução. O V da fórmula é o da solução final, não o da água adicionada.
  • Esquecer n = m ÷ M e dividir a massa diretamente pelo volume, obtendo g/L quando se pedia mol/L.
  • Fazer a média simples das concentrações numa mistura. Some as quantidades de substância e divida pelo volume total.
  • Ignorar a dissociação em sais como CaCl2: a concentração dos iões não é igual à do sal.

Perguntas frequentes

Como estudar este tema com exercícios?

Resolva primeiro os exercícios básicos sem olhar para a solução e só depois compare. Anote o tipo de erro (unidade, fórmula, conta) e repita um exercício parecido uma semana depois.

Que tipo de exercícios saem nos exames?

Costumam pedir a preparação de uma solução (massa a pesar), a diluição e a conversão entre g/L, mol/L e percentagem. Os mais exigentes juntam duas etapas, como uma mistura seguida de diluição. Confirme o formato no programa em vigor.

Onde posso rever a teoria?

No capítulo de soluções do manual da sua classe e no artigo do MeuGuia sobre o cálculo da concentração molar. Releia as definições de soluto, solvente e quantidade de substância antes de resolver.

Resumo

  • Passe sempre a massa para mol com n = m ÷ M.
  • O volume entra em litros e é o da solução.
  • ρ = c × M liga mol/L a g/L.
  • Na diluição, a quantidade de soluto mantém-se: c1V1 = c2V2.
  • Nas misturas, some mols e volumes; não faça médias de concentrações.

Onde aprofundar

  • O manual de Química da sua classe e o programa oficial (INIDE / Ministério da Educação de Angola) — confirme a edição em vigor.
  • OpenStax Chemistry (em inglês), capítulo sobre soluções e concentrações.
  • Para Portugal, as Aprendizagens Essenciais de Física e Química (DGE).

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