Concentração em quantidade de matéria

Habilidade:  Reconhecer as unidades de concentração expressas em g/L, % em massa, em volume e em mol/L.

Concentração em quantidade de matéria é uma forma de quantificar o soluto e os seus íons em uma solução. Essa forma de concentração relaciona o número de mol de soluto e o volume de toda a solução:  
M = concentração em quantidade de matéria  
n1 = número de mol do soluto  
V = volume da solução  

Todavia, a quantidade de matéria do soluto pode ser calculada de forma específica por meio da divisão da massa do soluto (m1) pela sua massa molar (M1). Essa relação pode ser vista na fórmula ao lado.  

Dessa forma, conhecendo a fórmula da concentração em quantidade de matéria e a fórmula da quantidade de matéria, podemos relacionar as duas por meio da substituição do n1 pela relação m1/M1 da fórmula ao lado.

Essa fórmula será utilizada sempre que o exercício fornecer a massa do soluto (m1), e não a quantidade de matéria presente na solução.  
Com relação à unidade de medida, devemos utilizar para a concentração em quantidade de matéria o mo/L, haja vista que a unidade utilizada para o número de mol do soluto é o mol e a unidade utilizada para o volume da solução é o litro (L). É possível também utilizar as unidades molar ou M no lugar de mol/L.  

Concentração em quantidade de matéria
Exemplo 1: 
Calcule a concentração em quantidade matéria de uma solução que apresenta 0,6 mol de Na2SO4 em 400 mL de solução.  
Dados do exercício:  
M = ?  
n1 = 0,6 mol  
V = 400 mL. O volume, no entanto, deve ser trabalhado em Litro. Para isso, basta dividir o valor fornecido por 100. Assim, V = 0,4 L.  

Agora utilizamos os valores fornecidos na expressão da concentração em quantidade de matéria:  
M = 0,6        
       0,4  

M = 1,5 mol/L  

Exemplo 2: 
Qual é a massa de sulfato de sódio (Na2SO4) que deve ser dissolvida em água até completar o volume de solução de 500 mL, de modo que se obtenha uma solução de 0,03 mol/L?  
Dados do exercício:  
m1 = ?  
V = 500 mL. Dividindo por 1000, teremos 0,5 L;  
M = 0,03 mol/L  

Para determinar a massa molar do soluto no exercício, basta multiplicar o valor da massa de cada elemento pela quantidade de átomos dele na fórmula do soluto, Na2SO4, e somar os resultados:  
Para o Na, temos:  
2.23 = 46 g/mol  
Para o S, temos:  
1.32 = 32 g/mol  
Para o O, temos:  
4.16 = 64 g/mol  
Agora somamos os resultados encontrados para cada elemento:  
M1 = 46 + 32 + 64  
M1 = 142 g/mol  

Com esses dados, podemos determinar o valor da massa do soluto (m1) por intermédio da fórmula da concentração em quantidade de matéria:  

0,03 =     m1              

           142 x 0,5  
0,03 = m1          
            71  
m1 = 0,03 x 71  
m1 = 2,13 g

Questões

Uma solução de 368 g de glicerina (C3H8O3) em 1600 g de água apresenta densidade de 1,044 g/cm3. Calcule a concentração em mol/L dessa solução. 
Dados: massas atômicas: H = 1; C = 12; O =16.

Qual massa de ácido sulfúrico (H2SO4) será necessária para preparar 2 litros de uma solução na concentração de 3 mol/L? 
Dado: M(H2SO4)= 98 g/mol.

(Fuvest-SP) A concentração de íons fluoreto em uma água de uso doméstico é de 5,0 · 10–5 mol/litro. Se uma pessoa tomar 3,0 litros dessa água por dia, ao fim de um dia, a massa de fluoreto, em miligramas, que essa pessoa ingeriu é igual a: 
(massa molar do fluoreto: 19,0 g/mol)  
a)      0,9.    
b)      1,3.      
c)      2,8.     
d)      5,7.      
e)      15.

Fonte:

https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-concentracao-quantidade-materia.htm
https://exercicios.brasilescola.uol.com.br/exercicios-quimica/exercicios-sobre-concentracao-mol-l-ou-molaridade.htm#resp-4