Análises Ambientais Toxicológicas: Cálculos de Concentração de Soluções

Belo Horizonte 2022 Análises Ambientais Toxicológicas e Forenses Cálculos de concentração de soluções 1 CONCEITOS Solução é qualquer sistema monofásico de dois ou mais sistemas Solução é qualquer mistura homogênea SOLUÇÕES CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES 1 QUANTO AO ESTADO FÍSICO SOLUÇÃO SOLVENTE SOLUTO EXEMPLO SÓLIDA SÓLIDO SÓLIDO OURO PRATA LÍQUIDO OURO MERCÚRIO GASOSO PLATINA HIDROGÊNIO LÍQUIDA LÍQUIDO SÓLIDO ÁGUA AÇÚCAR LÍQUIDO ÁGUA ÁLCOOL GASOSO ÁGUA AR GASOSA GASOSO GASOSO NITROGÊNIO OXIGÊNIO 2 QUANTO A CONDUTIVIDADE ELÉTRICA Soluções moleculares ou nãoeletrolíticas Soluções iônicas ou eletrolíticas 3 QUANTO A PROPORÇÃO ENTRE SOLUTO E SOLVENTE Solução diluída quando a proporção de soluto é pequena em relação ao solvente Ex soro fisiológico Solução concentrada quando a proporção de soluto é grande em relação ao solvente Ex H2SO4 concentrado Solução saturada quando contém o máximo de soluto dissolvido a uma determinada temperatura e é estável na presença do soluto nãodissolvido SOLUÇÕES 3 QUANTO A PROPORÇÃO ENTRE SOLUTO E SOLVENTE Solução nãosaturada quando contém menor quantidade de soluto que a solução saturada a mesma temperatura Solução supersaturada quando contém maior quantidade de soluto que a respectiva solução saturada Uma solução supersaturada não é estável na presença de soluto nãodissolvido SOLUÇÕES Solubilidade ou coeficiente de solubilidade de uma substância A em um solvente B é a quantidade de A que a uma dada temperatura satura uma quantidade padrão do solvente B Substância Solubilidade gL 20 C Sacarose 330 KCl 74 PbCl2 99 CaOH2 16 I2 016 CuSO4 207 NaHCO3 96 SOLUÇÕES SOLUÇÕES CÁLCULO DE CONCENTRAÇÃO DE SOLUÇÕES 1 Concentração em massamassa ou pesopeso Exemplo 400 mg de sacarose foram solubilizados em água até se obter de uma solução de 3 kg Calcule a concentração dessa solução em porcentagem de mm C massa de soluto g x100 massa de solução g CÁLCULO DE CONCENTRAÇÃO DE SOLUÇÕES 2 Concentração em massavolume ou pesovolume Exemplo 1000 microgramas de nitrato de prata foram solubilizados em 1000 microlitros de água Calcule a concentração dessa solução em porcentagem de mv C massa de soluto g x100 volume de solução mL 3 Concentração em ppm mgL ou mgkg ou µgmL Exemplo 250 g de água potável contêm 8 mg de íons Ca 2 Calcule a concentração desse íon a em porcentagem de massa de Ca 2 b em ppm de Ca 2 Concentração em ppm massa de soluto g X 106 massa de solução g CÁLCULO DE CONCENTRAÇÃO DE SOLUÇÕES 4 Concentração em ppb µgL ou µgKg ou ngmL Exemplo 05 Kg de água potável contêm 4 mg de íons Na Calcule a concentração desse íon a em porcentagem de massa de Na b em ppb de Na Concentração em ppm massa de soluto g X 109 massa de solução g CÁLCULO DE CONCENTRAÇÃO DE SOLUÇÕES 5 Concentração gL densidade massa g volume mL Exemplo 10000 mg de KOH são dissolvidos em 160 g de álcool etílico Calcule a concentração da solução em gL A densidade do álcool é igual a 08 gmL Concentração gL massa de soluto g volume de solução L CÁLCULO DE CONCENTRAÇÃO DE SOLUÇÕES 6 Concentração gL densidade massa g volume mL Exemplo 5 g de cocaína são dissolvidos em 100 g de éter etílico Calcule a concentração da solução em gL A densidade do éter etílico é igual a 07 gmL Concentração gL massa de soluto g volume de solução L CÁLCULO DE CONCENTRAÇÃO DE SOLUÇÕES 7 Concentração em molL ou mol L1 Como calcular a C molL M Passo 1 Pesquisar a MASSA MOLAR do soluto gmol Passo 2 Calcular o número de mols Passo 3 Calcular a concentração molL C número de mols n volume de solução L n massa de soluto g Massa Molar gmol CÁLCULO DE CONCENTRAÇÃO DE SOLUÇÕES 8 Concentração em molL ou mol L1 Exemplo 80 g de NaOH foram solubilizados até o volume de 500 mL Calcule a concentração em molL Exemplo A concentração de ácido acético no vinagre é igual a 05 molL Calcule a massa de ácido acético em 300 mL de solução CÁLCULO DE CONCENTRAÇÃO DE SOLUÇÕES C número de mols n volume de solução L n massa de soluto g Massa Molar gmol Tabela Periódica dos Elementos Exemplo Calcular a concentração molar de etanol em uma solução aquosa que contém 2300 mg de C2H5OH em 3500 mL de solução C número de mols n volume de solução L n massa de soluto g Massa Molar gmol Cálculo de diluições C1 V1 C2 V2 C1 Concentração inicial da solução estoque V1 Volume inicial volume que deve ser pipetado da solução estoque C2 Concentração final que se deseja preparar da solução V2Volume final volume do balão volumétrico onde será preparada a solução DILUIÇÕES Cinicial X Vinicial Cfinal X Vfinal Exemplo Considere que 50 mL de uma solução de NaOH 1 M foram diluídos com água destilada até o volume de 250 mL aQual a concentração da solução obtida ao final bQual o fator de diluição DILUIÇÃO FD V finalV inicial ou C inicialC final Exemplo Qual o volume em microlitros de uma solução de HCl 10 molL são necessários para preparar 500 mL de uma solução de HCl 01 molL DILUIÇÃO Exemplo 50 mL de uma solução de água sanitária a 25 foi diluída em 1 litro de água para ser utilizada como desinfectante doméstico contra o SARCOVID19 Qual a concentração da solução preparada DILUIÇÃO Exemplo Considerando uma solução estoque de 50 ngmL 50 ppb de morfina caso você pipete 500 microlitros desta solução e dilua para um balão volumétrico de 5 mL qual a sua concentração final DILUIÇÃO Exemplo 1000 microlitros de uma solução estoque foi pipetada e diluída com água para um balão de 10 mL fornecendo uma concentração final desta solução de 1 µgL Qual a concentração da solução estoque DILUIÇÃO Exemplo A partir de uma concentração estoque de diazepam de 50 mgL 50 ppm foi preparada uma solução diluída de 20 mgL pipetandose 2 mL da solução estoque para um balão volumétrico e completando o volume do balão com água Neste caso qual o volume do balão volumétrico utilizado para preparo da solução DILUIÇÃO Exemplo Pesouse com exatidão cerca de 10 mg de carbaril praguicida em balança analítica Transferiuse quantitativamente o sólido para um balão volumétrico de 50 mL Solubilizouse com aproximadamente 20 mL de metanol Completouse o volume do balão volumétrico com o mesmo solvente e homogeneizouse a solução Qual a concentração da solução preparada de carbaril em microgramasmL DILUIÇÃO