Mistura de soluções de mesmo soluto

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Ao misturar os dois copos de suco de mesmo sabor, estamos realizando uma mistura de soluções de mesmo soluto e mesmo solvente
Ao misturar os dois copos de suco de mesmo sabor, estamos realizando uma mistura de soluções de mesmo soluto e mesmo solvente

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por Diogo

20 Jul 2015

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Quando colocamos em um mesmo recipiente duas soluções que apresentam o mesmo soluto, estamos realizando o que na Química é chamado de mistura de soluções de mesmo soluto. Como o soluto é o mesmo, não há a ocorrência de uma reação química. Vale ressaltar que, além do mesmo soluto, essas soluções apresentam também o mesmo solvente. Veja um exemplo:


Duas soluções aquosas de cloreto de sódio representando uma mistura de soluções de mesmo soluto

A imagem acima ilustra bem o que ocorre em uma mistura de soluções de mesmo soluto. Podemos observar que a mistura de duas soluções, uma com 200 mL de H2O e a outra com 250 mL de H2O, resulta em uma solução final cujo volume é de 450 mL de H2O. Como o solvente delas é o mesmo, podemos realizar a soma dos volumes do material líquido presente para determinar o volume final. O mesmo procedimento de soma deve ser realizado com a massa do soluto, já que ele é o mesmo em ambas as soluções. Como uma tem 30 g de NaCl e a outra tem 40 g de NaCl, a solução final apresenta 70 g de NaCl. Resumindo:

  • Para o volume:

Volume final = Volume da solução 1 + Volume da solução 2
Vf = V1 + V2

  • Para a massa do soluto:

Massa do soluto final = massa do soluto 1 + massa do soluto 2
m1F = m1, + m1,,

Observação: Independentemente do número de soluções que foram utilizadas (duas, três, quatro ou mais soluções), a somatória das massas dos solutos e dos volumes sempre será realizada.

A fórmula da concentração comum é a seguinte:

C = m1
      
V

  • C é a concentração comum;
  • m1 é a massa do soluto;
  • V é o volume da solução.

Isolando a massa do soluto, temos que:

m1 = C.V

Como na mistura de soluções, as massas do soluto são somadas:

m1F = m1, + m1,,

Podemos substituir C.V no lugar de m1. Assim, chegamos à fórmula para trabalhar a concentração comum em mistura de soluções de mesmo soluto:

CF.VF = C1.V1 + C2.V2

  • CF = concentração da solução final

  • VF = volume da solução final

  • C1 = concentração da solução 1

  • V1= volume da solução 1

  • C2 = concentração da solução 2

  • V2 = volume da solução 2

O mesmo processo pode ser feito com a molaridade, cuja fórmula é:

M = m1
     
M1.V

  • M é a molaridade;

  • m1 é a massa do soluto;

  • V é o volume da solução;

  • M1 é a massa molar do soluto.

Isolando a massa do soluto, temos que:

m1 = M.M1.V

Observação: Como o soluto é o mesmo, podemos descartar a massa molar do soluto (M1). Assim, a fórmula da mistura de soluções de mesmo soluto envolvendo a molaridade é:

MF.VF = M1.V1 + M2.V2

  • MF = molaridade da solução final

  • M1 = molaridade da solução 1

  • M2 = molaridade da solução 2

Vamos ver agora alguns exemplos de cálculos que envolvem a mistura de soluções de mesmo soluto:

1º) Se misturarmos 400 mL de uma solução aquosa de NaCl 0,2 mol/L com 250 mL de outra solução de NaCl 0,4 mol/L, teremos uma nova solução. Qual será a concentração em mol/L da solução final?

Dados do exercício:

V1 = 400 mL

M1 = 0,2 mol/L

V2 = 250mL

M2 = 0,4 mol/L

VF = V1 + V2

VF = 650 mL

MF = ?

Utilizando a fórmula de mistura de soluções de mesmo soluto referente à molaridade, temos:

MF.VF = M1.V1 + M2.V2

MF.650 = 0,2.400 + 0,4.250

MF.650 = 80 + 100

MF.650= 180

MF = 180
        650

MF = 0,27 mol/L

2º) (UERGS) Qual deve ser o volume em litros de uma solução de HNO3 0,1 mol/L que deve ser adicionado a 5 litros de uma solução de HNO3 0,5 mol/L para obter uma solução final de concentração igual a 0,2 mol/L?

Dados do exercício:

V1 = ?

M1 = 0,1 mol/L

V2 = 5 L

M2 = 0,5 mol/L

VF = V1 + V2

VF = V1 + 5

MF = 0,2 mol/L

Utilizando a fórmula de mistura de soluções de mesmo soluto referente à molaridade, temos:

MF.VF = M1.V1 + M2.V2

0,2. (V1 + 5) = 0,1.V1 + 0,5.5

0,2. V1 +1 = 0,1.V1 + 2,5

0,2. V1 - 0,1.V1 = 2,5 – 1

0,1.V1 = 1,5

V1 = 1,5
        0,1

V1 = 15 L

3º) Sabe-se que a concentração molar de uma solução X de ácido nítrico é o triplo da concentração molar de outra solução Y do mesmo ácido. Ao misturar 200 mL da solução X com 600 mL da solução Y, obtém-se uma solução com concentração igual a 0,3 mol/L do mesmo ácido. Quais são as molaridades das soluções X e Y?

Dados do exercício:

V1 = 200 mL

M1 = 3x

V2 = 600mL

M2 = x

VF = V1 + V2

VF = 800 mL

MF = 0,3 mol/L

Utilizando a fórmula de mistura de soluções de mesmo soluto referente à molaridade, temos:

MF.VF = M1.V1 + M2.V2

0,3.800 = 3x.200 + x.600

240 = 600x + 600x

240 = 1200x

x =  240
      1200

x = 0,2 mol/L

Assim, a molaridade da solução 1 será de 0,6 mol/L (por ser o triplo da solução 2) e a molaridade da solução 2 será de 0,2 mol/L.


Por Me. Diogo Lopes Dias

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por Diogo

20 Jul 2015

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