Num balão volumétrico cai uma gota vinda de cima, a solução no gargalo sobe devagar até ao traço cor-de-rosa e volta a descer, como se a estivessem a aferir, enquanto no bojo giram bolhas de mistura. À direita roda o rotor de uma centrífuga com quatro tubos, e em baixo um índice percorre a escala até uma mole por litro.
Ficha da unidade
Fora do SI · química analítica ficha 1/1 · rev. 2026-09Mole por litro
Unidade fora do SI · grandeza: concentração em quantidade de substância c · 1 M = 1000 mol/m³
Uma solução quente aferida ao traço arrefece mais concentrada do que diz o caderno
Um técnico de laboratório dissolve quarenta gramas de soda cáustica, e o balão aquece visivelmente nas suas mãos: o álcali liberta tanto calor que a solução aquece dez a vinte graus, conforme a quantidade de água que já está no balão. Se, com pressa, se completar logo até ao traço, a solução ainda está quente e dilatada; ao arrefecer, contrai-se abaixo do traço, de modo que o caderno dirá «exatamente uma mole por litro» e o balão terá um pouco mais.
A mole por litro é cómoda porque conta partículas e não gramas: num litro de solução um molar de qualquer substância existe o mesmo número de moléculas, seiscentos e dois mil triliões, e por isso as reações podem ser calculadas por simples razões de volumes. Foi exatamente esta propriedade que fez da molaridade a unidade de trabalho da titulação, das análises ao sangue e de qualquer receita de laboratório.
Mas um litro é um volume, e o volume de um líquido depende da temperatura; por isso cada balão volumétrico tem gravado «20 °C»: só a essa temperatura o traço significa o que lá está escrito. A molaridade revela-se uma grandeza que muda conforme a sala onde está o balão, e nos trabalhos de precisão é substituída pela molalidade, que tem quilogramas no denominador.
M latino maiúsculo e direito, sem ponto, separado do número por um espaço: 0,1 M. A escrita rigorosa é mole por litro, mol/L ou mol/dm³, e no SI a mole por metro cúbico. Indica-se sempre a substância: c(NaCl) = 0,154 mol/L, porque uma concentração sem substância não significa nada.
A molaridade M conta moles por litro de solução, e a molalidade b, moles por quilograma de solvente. A primeira depende da temperatura, porque a solução se dilata; a segunda não; em água diluída quase coincidem, mas num ácido concentrado afastam-se dezenas por cento. E mais: a normalidade N do ácido sulfúrico é o dobro da sua molaridade.
01 · Definição
pesagem · balão · traço · temperaturaA concentração em quantidade de substância é a razão entre a quantidade de soluto e o volume da solução. Uma mole por litro significa que cada litro da solução pronta contém uma mole de partículas dessa substância, cerca de 6,022·10²³.
Uma solução destas prepara-se com balança e balão volumétrico: uma toma igual à massa molar multiplicada pelo número de moles necessário é transferida para o balão, dissolvida e completada com água até ao traço do gargalo. O que importa é que no denominador está o volume da solução e não o da água: um litro de água mais a toma dá mais de um litro, e por isso completa-se até ao traço em vez de medir a água de antemão.
O balão está calibrado a vinte graus. Se a solução for aferida a outra temperatura, o seu volume a vinte graus será diferente: uma solução morna contrai-se ao arrefecer e a concentração fica acima da registada; uma fria dilata-se ao aquecer e fica mais fraca. Nas soluções aquosas a correção é de algumas décimas por cento por cada dez graus, o que para uma titulação já é muito.
A diluição conserva o número de moles: tanta substância quanto a pipeta retirou acabou no novo balão. Por isso o produto da concentração pelo volume é o mesmo antes e depois, e uma série de soluções de calibração obtém-se de uma só solução-mãe com simples aritmética.
À esquerda, a toma na balança; ao centro, o balão volumétrico; à direita, um segundo balão para onde a pipeta transfere parte da solução para diluir. A cor da solução intensifica-se com a concentração pela lei da absorção, a linha âmbar tracejada no gargalo mostra onde ficará o menisco quando a solução chegar aos vinte graus, e surgem cristais amarelos no fundo se houver mais substância do que a água consegue dissolver.
Peguemos numa solução pronta e mudemos só a temperatura da sala. A linha azul é a sua molaridade, que desce quando a solução se dilata; o tracejado cor-de-rosa é a molalidade, que não depende de todo da temperatura; o ponto âmbar é a sua temperatura, e a vertical, os vinte graus da calibração.
02 · Conversão
unidades · diluição · centrífugaDos gramas às moles e das moles ao tubo
O primeiro separador converte a concentração em milimoles, gramas por litro e partículas por mililitro para a substância escolhida. O segundo calcula quanta solução-mãe tomar para uma série de diluições, e o terceiro indica que aceleração sofrerá um tubo com esta solução numa centrífuga.
Regra para memorizar: os gramas por litro são a molaridade multiplicada pela massa molar, e a aceleração na centrífuga cresce com o quadrado da velocidade — duplicando a velocidade, a força quadruplica.
Nos hidratos cristalinos a massa molar inclui a água: o sulfato de cobre penta-hidratado pesa quase 250 gramas por mole, e o sulfato de cobre anidro só 160. Com a fórmula errada, o técnico engana-se na concentração por um fator de um e meio.
| Grandeza | Valor | Nota |
|---|---|---|
| {k} | {v} | {note} |
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Nove ordens de grandeza separam o vestígio de chumbo admitido na água potável da própria água, e todas se escrevem com uma só unidade. O topo da escala é curioso: um litro de água pura são cinquenta e cinco moles e meia de água, enquanto o ácido sulfúrico concentrado a dezoito moles por litro é quase uma substância pura: contém só cerca de duas moles de água por litro, nove vezes menos do que de ácido.
04 · Instrumentos de medição
balão volumétrico · bureta · centrífuga · espetrofotómetroVidro, gota, rotor e feixe
O gargalo estreito faz com que um milímetro de altura corresponda a uma pequena fração do volume: num balão de duzentos e cinquenta mililitros a tolerância da classe A é de quinze centésimas de mililitro. Coloca-se o bordo inferior do menisco sobre o traço olhando-o exatamente na horizontal.
Da bureta adiciona-se gota a gota uma solução de molaridade conhecida até o indicador mudar de cor. O volume gasto, multiplicado por essa molaridade, dá o número de moles na amostra — assim a molaridade de uma solução mede a de outra.
Um precipitado é separado da solução pela força centrífuga, e os protocolos indicam-na não em rotações mas em aceleração em g, porque depende também do raio do rotor. Aqui a molaridade encontra a rotação por minuto: a mesma suspensão exige velocidades diferentes em centrífugas diferentes.
A absorvância de uma solução é proporcional à sua molaridade enquanto não estiver demasiado concentrada, por isso um aparelho calibrado com uma série de diluições lê a concentração diretamente pela luz. É a mesma lei pela qual a cor se intensifica no balão do bloco 01.
05 · Regras de escrita
substância entre parênteses · M latino · temperatura nos trabalhos de precisãoConcentração de quê — escreve-se sempre
A molaridade escreve-se com a fórmula da substância entre parênteses, um M latino maiúsculo ou a unidade mole por litro, e nos trabalhos de precisão junta-se a temperatura a que a solução foi aferida.
O primeiro erro não diz a substância, e o número não se converte nem em gramas nem em normalidade. O segundo escreve um М cirílico que os motores de busca e as bases de dados não reconhecem. O terceiro diz «por litro» duas vezes. O quarto esquece que o ácido sulfúrico cede dois protões e que a sua normalidade é o dobro da molaridade. O quinto troca a maiúscula pela minúscula e, com isso, a molaridade pela molalidade, e o sexto põe no denominador um litro de solvente em vez de um litro de solução.
06 · Unidades vizinhas
mol/kg · N · mol/m³A molaridade vive entre três vizinhos: a molalidade, que não teme a temperatura; a normalidade, que conta não moléculas mas partículas reativas; e a unidade SI, em que a mesma grandeza é mil vezes maior em número.
Quantidade de substância por quilograma de solvente: a pesagem não depende da temperatura, e por isso a termoquímica e a crioscopia usam precisamente esta.
Moles de equivalentes por litro; a IUPAC desaconselha-a há muito, mas continua viva nos frascos de titulantes da velha escola, e é fácil confundi-la com a molaridade.
A centrífuga converte rotações em aceleração, e um protocolo de sedimentação indica-a em g; na ficha da rotação vive também o estroboscópio com que se verifica a velocidade do rotor.
07 · Secção histórica
arquivo · como a mole se tornou um númeroDa hipótese de Avogadro a um número exato
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Na escrita «uma mole por litro» juntam-se duas coisas muito diferentes. Desde 2019 a mole é definida por um número exato de partículas e é, por isso, irrepreensível, enquanto o litro do balão depende do vidro, do traço e da temperatura a que foi medido. Toda a incerteza da molaridade vive no denominador: na pureza da toma, na classe do balão e em a solução ter tido tempo de arrefecer.
Por isso as soluções-padrão para verificar aparelhos analíticos preparam-se não por volume mas por massa, e os certificados dão a concentração em moles por quilograma. A molaridade continua a ser a unidade de trabalho da análise do dia a dia: cómoda, clara e honesta, enquanto o balão e o termómetro marcarem os mesmos vinte graus.