Calculadora de Molaridade - Calcular Concentração de Solução (mol/L)

O que é molaridade?

A molaridade é uma forma de medir quanto de uma substância está dissolvido em um líquido. Ela é definida como o número de mols de soluto por litro de solução, escrita como mol/L ou pelo símbolo M. Uma solução rotulada como "1 M" contém um mol de substância dissolvida em cada litro.

Fórmula da molaridade

A molaridade é calculada com uma divisão simples:

$\text{Molaridade (M)} = \frac{\text{Mols de soluto (mol)}}{\text{Volume da solução (L)}}$

• Mols de soluto é a quantidade de substância dissolvida, medida em mols.
• Volume da solução é o volume total do líquido depois que o soluto está completamente dissolvido, medido em litros.
• Molaridade é o resultado, em mols por litro (mol/L), também chamado de M.

Exemplo prático

Dissolver 2 mols de cloreto de sódio (NaCl) em água suficiente para obter 0,5 litros de solução resulta em:

$\text{Molaridade} = \frac{2 \text{ mol}}{0.5 \text{ L}} = 4 \text{ M}$

A solução tem uma concentração de 4 mols por litro, escrita como 4 M.

Como calcular a molaridade a partir de gramas

Muitas vezes, o soluto é pesado em gramas, em vez de ser medido diretamente em mols. Uma etapa adicional converte gramas em mols antes da aplicação da fórmula da molaridade.

1. Encontre a massa molar do composto, em gramas por mol.
2. Divida a massa, em gramas, pela massa molar para obter os mols.
3. Divida os mols pelo volume da solução, em litros.

Exemplo: 10 g de NaCl é dissolvido para preparar 500 mL (0,5 L) de solução.

• Massa molar do NaCl: 22,99 + 35,45 = 58,44 g/mol
• Mols: 10 g ÷ 58,44 g/mol ≈ 0,171 mol
• Molaridade: 0,171 mol ÷ 0,5 L ≈ 0,342 M

Como esta calculadora funciona

A calculadora desta página recebe duas entradas: a quantidade de soluto em mols e o volume da solução em litros. Ela divide os mols pelo volume e mostra o resultado arredondado para quatro casas decimais.

Ambas as entradas devem ser maiores que zero. Um valor igual ou menor que zero em qualquer um dos campos exibe uma mensagem de erro em vez de um resultado. Uma quantidade negativa de soluto não tem significado físico, e um volume igual a zero tornaria a divisão impossível.

As entradas também podem vir de um link compartilhado, como ?moles=2.5&volume=0.5. Qualquer valor no link que não seja um número finito é tratado como um campo em branco, de modo que a calculadora solicita uma entrada em vez de mostrar um resultado sem sentido.

Preparando uma solução de molaridade conhecida

Os químicos geralmente fazem o cálculo inverso a partir de uma molaridade desejada para determinar quanto soluto pesar.

Exemplo: Prepare 250 mL (0,25 L) de uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,1 M.

1. Mols necessários = molaridade × volume = 0,1 M × 0,25 L = 0,025 mol
2. Massa necessária = mols × massa molar = 0,025 mol × 40 g/mol = 1 g
3. Dissolva 1 g de NaOH em água e adicione água até que a solução tenha exatamente 250 mL.

Diluindo uma solução-estoque

Uma solução-estoque concentrada pode ser diluída até uma molaridade menor usando a equação M₁V₁ = M₂V₂, em que M₁ e V₁ são a concentração e o volume da solução-estoque, e M₂ e V₂ são a concentração e o volume desejados após a diluição.

Exemplo: Prepare 500 mL de uma solução 0,2 M a partir de uma solução-estoque 2 M.

$V_1 = \frac{M_2 \times V_2}{M_1} = \frac{0.2 \text{ M} \times 0.5 \text{ L}}{2 \text{ M}} = 0.05 \text{ L} = 50 \text{ mL}$

Adicionar 50 mL da solução-estoque 2 M a água suficiente para atingir um volume total de 500 mL resulta na concentração desejada.

Molaridade em titulações

Em uma titulação, uma solução de concentração conhecida é adicionada a outra até que uma reação termine. A molaridade relaciona os volumes medidos à quantidade de substância que reage.

Exemplo: 20 mL de NaOH 0,1 M neutraliza 25 mL de uma solução de HCl de concentração desconhecida.

1. Mols de NaOH utilizados: 0,1 M × 0,020 L = 0,002 mol
2. HCl e NaOH reagem na proporção 1:1 (HCl + NaOH → NaCl + H₂O); portanto, os mols de HCl = 0,002 mol.
3. Molaridade do HCl = 0,002 mol ÷ 0,025 L = 0,08 M

Outras unidades de concentração

A molaridade é uma das várias formas de expressar a concentração. Cada uma é adequada a situações diferentes.

História

A ideia de uma unidade fixa de contagem para átomos e moléculas remonta à hipótese de Amedeo Avogadro, de 1811, que relacionava o volume de um gás ao número de partículas. Os químicos desenvolveram essa ideia ao longo do século seguinte para definir o mol, e a molaridade tornou-se a forma padrão de descrever a concentração de soluções depois que o mol foi adotado como unidade básica do SI em 1971. Em 2019, a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) redefiniu o mol usando um valor fixo da constante de Avogadro, 6,02214076 × 10²³, em vez de um padrão baseado em massa.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre molaridade e molalidade?

A molaridade divide os mols de soluto pelos litros de solução. A molalidade divide os mols de soluto pelos quilogramas de solvente. Como os líquidos se expandem ligeiramente quando aquecidos, a molaridade muda um pouco com a temperatura, enquanto a molalidade não muda.

A molaridade pode ser maior que 1 M?

Sim. O ácido clorídrico concentrado tem cerca de 12 M, e o ácido sulfúrico concentrado tem cerca de 18 M. A molaridade máxima possível depende de quanto soluto pode se dissolver no solvente naquela temperatura.

Qual é a molaridade da água pura?

Cerca de 55,3 M. A densidade da água a 25 °C é de aproximadamente 997 g/L, e sua massa molar é 18,02 g/mol; portanto, 997 ÷ 18,02 ≈ 55,3 mol/L. Esse número é usado em cálculos de equilíbrio porque remover uma pequena quantidade de água de um grande volume quase não altera sua concentração.

A temperatura afeta a molaridade?

Ligeiramente. A maioria dos líquidos se expande ao ser aquecida, então a mesma quantidade de soluto ocupa um volume maior, reduzindo a molaridade. A molalidade não é afetada pela temperatura porque se baseia na massa, e não no volume.

Como a molaridade é usada em titulações?

Em uma titulação, mede-se o volume de uma solução com molaridade conhecida necessário para reagir completamente com outra solução. A proporção molar da reação, obtida da equação química balanceada, é então usada para calcular a molaridade da solução desconhecida.

Quantas casas decimais esta calculadora mostra?

O resultado é mostrado com quatro casas decimais. O número de algarismos que são realmente significativos depende da precisão dos mols e do volume inseridos; um resultado não deve ser informado com mais algarismos significativos do que permite a entrada menos precisa.