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Densidade das soluções

Química

A densidade das soluções é uma propriedade física dessas misturas que relaciona a somatória das massas do soluto e solvente com o volume da solução.
A solução formada por água e sal apresenta uma densidade diferente dos compostos utilizados nessa mistura
A solução formada por água e sal apresenta uma densidade diferente dos compostos utilizados nessa mistura
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Densidade das soluções é uma propriedade física dessas misturas homogêneas, ou seja, pode ser obtida por meio da determinação laboratorial de algumas variáveis, a exemplo da temperatura, peso, volume, etc.

A balança é um instrumento fundamental na determinação do peso de uma solução

No caso da densidade das soluções, as variáveis determinadas de forma prática são volume (com a utilização de um recipiente graduado, como a proveta) e o peso (determinado por uma balança).


Recipiente que pode ser utilizado para determinar o volume de uma solução

Assim como a densidade de qualquer matéria, a densidade das soluções é determinada quando estabelecemos a relação entre a massa e o volume da solução, como mostra a expressão abaixo:

d = m
       V

Nessa expressão:

  • m = massa da solução;

  • V = volume da solução.

Vale ressaltar que, no preparo de uma solução, são utilizados obrigatoriamente soluto e solvente, os quais apresentam massas individuais. Logo, a massa da solução (m) é a resultante da soma entre a massa do soluto (m1) e a massa do solvente (m2):

m = m1 + m2

Dessa forma, podemos escrever a fórmula da densidade das soluções substituindo a massa da solução pela soma das massas do soluto e do solvente:

d = m1 + m2
            V
     

Podemos ainda considerar o volume da solução como sendo a soma do volume do soluto com o volume do solvente, porém, na grande maioria das misturas, não temos uma variação expressiva no volume.

Veja alguns exemplos de cálculos que envolvem a densidade das soluções:

Exemplo 1: Uma quantidade igual a 40,0 g de KNO3 foi dissolvida em 190 cm3 de água, resultando em 200 cm3 de solução. Calcule a densidade em g/L dessa solução. Considere: dágua = 1 g/mL.

Os dados fornecidos pelo exercício são:

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Massa do soluto (m1) = 40;

Volume do solvente (V2) = 190 cm3;

Densidade do solvente (V2) = 1 g/cm3;

Volume da solução (V) = 200 cm3.

  • 1º Passo: Determinação da massa do solvente.

Para tal, devemos utilizar a fórmula da densidade exclusiva para o solvente:

d2 = m2
         V2

1 = m2
     190

m2 = 1.190

m2 = 190 g

  • 2º Passo: Transformação da unidade do volume de cm3 para L.

Para realizar essa transformação, basta dividir o volume 200 cm3 por 1000, o que resulta em 0,2 L.

  • 3º Passo: Cálculo da densidade da solução.

As massas do soluto e do solvente e o volume da solução serão utilizados na seguinte expressão:

d = m1 + m2
            V     

d = 40 + 190
           0,2    

d = 230
       0,2

d = 1150 g/L

Exemplo 2: Considere que, em um hospital, um auxiliar prepara uma solução adicionando 1,50 g de glicose em 64,0 gramas de água. Sabendo que a densidade da água é de 1 g/mL, qual será a densidade da solução?

Os dados fornecidos pelo exercício são:

Massa do soluto (m1) = 1,5 g

Massa do solvente (m2) = 64 g

Densidade do solvente (d2) = 1 g/mL

  • 1º Passo: Determinação do volume do solvente.

Para tal, devemos utilizar a fórmula da densidade exclusiva para o solvente:

d2 = m2
        V2

1 = 64
      V2

V2 = 64
         1

V2 = 64 mL

  • 2º Passo: Cálculo da densidade da solução.

Temos as massas do soluto e do solvente e, como o exercício não deu outra informação, devemos considerar o volume do solvente como sendo o volume da solução, os quais serão utilizados na expressão a seguir:

 

d = m1 + m2
             V      

d = 1,5 + 64
           64  

d = 65,5
        64

d = 1,02 g/mL

 

Por Me.  Diogo Lopes Dias

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

DIAS, Diogo Lopes. "Densidade das soluções"; Brasil Escola. Disponível em <https://brasilescola.uol.com.br/quimica/densidade-das-solucoes.htm>. Acesso em 18 de julho de 2018.

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