Calculadora de PPM para Molaridade - Conversor de Concentração Gratuito

Uma calculadora de PPM para molaridade converte uma concentração expressa em partes por milhão (PPM) em molaridade, o número de mols da substância dissolvida por litro de solução. Ela precisa de duas entradas: o valor em PPM e a massa molar da substância.

O que é PPM?

PPM significa partes por milhão. É uma forma de expressar uma concentração muito pequena: a massa de uma substância dissolvida dividida pela massa da solução inteira, multiplicada por um milhão.

$\text{PPM} = \frac{\text{massa do soluto}}{\text{massa da solução}} \times 10^6$

Em uma solução à base de água, um litro de solução tem massa próxima de um quilograma, pois a água tem densidade próxima de 1 grama por mililitro. Nessa condição, 1 ppm é aproximadamente igual a 1 miligrama de soluto por litro de solução (mg/L). Por isso, os relatórios de qualidade da água costumam listar os contaminantes em mg/L e chamar esse número de "ppm" de forma intercambiável.

O que é molaridade?

A molaridade é uma medida de concentração usada em toda a química. Ela conta os mols de uma substância, e não a sua massa. Um mol é um número fixo de partículas, cerca de 6,022 × 10²³ delas.

$\text{Molaridade (M)} = \frac{\text{mols de soluto}}{\text{litros de solução}}$

A molaridade é expressa em unidades de mols por litro (mol/L), também representadas por M. Os químicos usam a molaridade porque as reações químicas dependem de quantas moléculas estão presentes, não de quantos gramas há.

Fórmula de PPM para molaridade

Para converter um valor em PPM para molaridade, é necessária a massa molar da substância. Massa molar é a massa de um mol de uma substância, medida em gramas por mol (g/mol).

$\text{Molaridade (M)} = \frac{\text{PPM}}{\text{Massa molar} \times 1000}$

A fórmula funciona porque, em uma solução aquosa, PPM equivale a miligramas por litro. Dividir por 1000 converte miligramas em gramas. Dividir esse resultado pela massa molar converte gramas por litro em mols por litro.

Se o 1000 for omitido por engano, a molaridade resultará 1000 vezes maior.

Exemplo prático

Uma amostra de água contém 500 ppm de cloreto de sódio (NaCl). A massa molar do NaCl é 58,44 g/mol.

$\text{Molaridade} = \frac{500}{58.44 \times 1000} = \frac{500}{58{,}440} \approx 0.008556 \text{ mol/L}$

A amostra tem uma concentração de cloreto de sódio de aproximadamente 0,008556 M, ou cerca de 8,6 milimols por litro.

Massas molares comuns

A massa molar de um composto é a soma das massas atômicas de cada átomo em sua fórmula, encontradas na tabela periódica.

Limitações

A fórmula acima pressupõe que a solução seja à base de água e diluída, com densidade próxima de 1 g/mL. Essa suposição começa a deixar de ser válida acima de aproximadamente 10.000 PPM (1% em massa), quando a densidade real da solução difere o suficiente de 1 g/mL para ser relevante. A água do mar, por exemplo, tem densidade próxima de 1,025 g/mL, em vez de 1,0.

A fórmula também não se aplica diretamente a concentrações de gases, que geralmente são expressas como uma razão de volume (PPMv), e não como uma razão de massa, nem a líquidos não aquosos, como etanol ou acetona, que têm densidade diferente da água. Nesses casos, deve-se usar a densidade real da solução ou da mistura gasosa, em vez de presumir que ela seja igual a 1 g/mL.

Perguntas frequentes

Como converter ppm em molaridade? Divida o valor em ppm pela massa molar em g/mol e depois divida por 1000: Molaridade = ppm / (Massa molar × 1000). Por exemplo, 100 ppm de glicose (180,156 g/mol) resultam em uma molaridade de cerca de 0,000555 M.

1 ppm é o mesmo que 1 mg/L? Em soluções aquosas diluídas, sim, porque a água tem densidade próxima de 1 g/mL. Isso não vale para soluções concentradas, líquidos não aquosos ou misturas de gases.

Qual é a diferença entre ppm e molaridade? O ppm mede a concentração em massa: quantos miligramas de uma substância há em um litro de solução. A molaridade mede quantos mols, e portanto quantas moléculas, há em um litro. Duas substâncias com o mesmo ppm podem ter molaridades muito diferentes se suas massas molares forem diferentes.

A molaridade pode ser convertida de volta em ppm? Sim. Multiplique a molaridade pela massa molar e por 1000: ppm = Molaridade × Massa molar × 1000. Uma solução de NaCl de 0,01 M (58,44 g/mol) equivale a 584,4 ppm.

Por que o cálculo precisa da massa molar? A massa molar liga a massa ao número de moléculas. A mesma concentração em massa corresponde a mais moléculas no caso de uma substância leve do que no de uma pesada, por isso a massa molar é necessária para passar do ppm, baseado em massa, para a molaridade, baseada em moléculas.

Onde encontro a massa molar de uma substância? Ela pode ser calculada somando as massas atômicas dos átomos da fórmula química, com valores da tabela periódica. As fichas técnicas de fornecedores de produtos químicos e bases de referência, como o NIST Chemistry WebBook, também trazem as massas molares diretamente.

Referências

1. US Environmental Protection Agency. Indoor Air Unit Conversion. Conversão de unidades para ar interno — em água diluída à temperatura ambiente, 1 mg/L equivale a 1 ppm; os valores de ppm para gases são razões em volume (ppmV).
2. National Institute of Standards and Technology. CODATA Value: Avogadro constant. Constante de Avogadro — 6,022 140 76 × 10²³ por mol.
3. National Institute of Standards and Technology. NIST Chemistry WebBook: Sodium chloride. Cloreto de sódio — massa molecular 58,443.