As propriedades extensivas são diretamente proporcionais à quantidade de matéria da substância presente da amostra, enquanto que as intensivas independem da quantidade de matéria. Temperatura (T), pressão (p), cor e densidade (d) são propriedades intensivas, enquanto que massa (m) e volume (V) são propriedades extensivas. É importante ressaltar que uma propriedade extensiva pode ser convertida em uma propriedade intensiva de duas maneiras: 1) dividindo-se a propriedade extensiva pela quantidade de matéria ou 2) dividindo-se por outra propriedade extensiva - usualmente massa ou volume. Por exemplo, a densidade, que é uma propriedade intensiva, é dada pela razão massa/volume.
A concentração de soluções químicas é a unidade de soluto presente em determinada quantidade de solvente ou de solução. As soluções são misturas homogêneas em que na grande maioria das vezes o soluto (substância que se dissolve) está em menor quantidade e o solvente (substância que dissolve o soluto) está em maior quantidade. No cotidiano, dependendo da quantidade de soluto e de solvente presente na solução, costumamos dizer que ela é fraca ou forte, indicando a sua saturação. Por exemplo, quando preparamos um suco dissolvendo o pó na água, se colocarmos pouco pó e bebermos, poderemos dizer que o suco está fraco (diluído). Mas se conseguirmos dissolver uma quantidade muito grande de pó na água, diremos que o suco está forte (concentrado).
No entanto, existem determinadas ocasiões em que a quantidade de soluto e de solvente presente na solução deve ser exata, como no caso de injeções intravenosas (como o soro fisiológico) e de soluções usadas em laboratórios e indústrias químicas.
DEFINIÇÕES E CONCEITOS
A densidade absoluta é a razão entre a massa de um material e o volume por ele ocupado. Isso significa que a densidade é uma propriedade específica de cada material e pode ser calculada para líquidos, sólidos ou gases por meio da seguinte fórmula:
m = massa da substância (em g). V = volume da substância (em cm3 ou mL). d = densidade (em g/cm3 ou em g/mL).
A densidade relativa
de um material é a relação entre a sua densidade absoluta e a densidade absoluta de uma substância estabelecida como padrão. No cálculo da densidade relativa de sólidos e líquidos, o padrão usualmente escolhido é a densidade absoluta da água, que é igual a 1,000 kg dm-3 (equivalente a 1,000 g cm-3) a 4°C, dado por:
No caso dos gases a densidade relativa é tomada em relação ao ar ou ao hidrogênio. A densidade relativa dos gases é a divisão entre as densidades absolutas de dois gases que estão nas mesmas condições de temperatura e pressão.
A densidade é uma propriedade física importante e pode ser utilizada para distinguir um material puro de um impuro, pois a densidade dos materiais que são puros (misturas) é uma função da sua composição. Ela também pode ser utilizada na identificação e no controle de qualidade de um determinado produto industrial, bem como ser relacionada com a concentração de soluções. A densidade de um sólido pode ser determinada pesando-o cuidadosamente e em seguida determinando seu volume. Se o sólido apresentar uma forma irregular (o que o torna impossível medir suas dimenções), o volume podera ser determinado utilizando um método de deslocamento. Basicamente, determina-se a massa de uma amostra do sólido e transfere-se essa massa para um instrumento volumétrico graduado apropriado (exe.: proveta ou bureta), parcialmente cheio com água (ou com algum líquido no qual o sólido não flutue). O sólido deslocara um volume de líquido igaul ao seu volume.
DENSIDADE DOS LÍQUIDOS
A densidade dos líquidos pode ser determinada diretamente pelos densímetros. Esse instrumento é um tubo de vidro com uma haste graduada em densidades e, na parte inferior, possui uma parte mais larga e mais “pesada”. Ao ser colocado no líquido, o densímetro fica numa posição em que o nível do líquido fica exatamente em cima da graduação na haste. O densímetro é muito usado para verificar adulterações em determinados produtos, tais como, na gasolina para medir a densidade do álcool que está sendo vendido, em cooperativas de leite, para comprovar a qualidade do mesmo. No entanto, a densidade é uma grandeza que varia de acordo com a temperatura e pressão. Isso ocorre porque as variações da temperatura e da pressão provocam uma alteração no volume do material e, consequentemente, alteram também a densidade que é inversamente proporcional ao volume. Portanto, o correto é se referir à densidade dos materiais citando em que temperatura se encontra e sobre qual pressão. Por exemplo: “A densidade do chumbo é de 11,34 g/cm3, a 20ºC e 1,0 atm.”.
CONCENTRAÇÃO
É a relação entre a quantidade de massa do soluto em gramas presente um determinado volume da solução em litros.
Onde: C = concentração comum (g/L) m = massa do soluto (g) V = volume da solução (L)
Titulo (τ) e percentual (τ%)
O titulo em massa (τ) expressa à massa do soluto e a massa total da solução (massa do soluto + massa do solvente). O titulo não possui unidade. É adimensional. Ele varia entre 0 e 1.
Fração Molar (X)
fração molar é uma unidade de concentração muito utilizada em físico-química. Pode ser encontrado o valor da fração molar do soluto e também do solvente. É uma unidade adimensional.
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