Calculadora de molaridade do azul de metileno: forma hidratada e base do teor

A mesma massa de azul de metileno pode originar concentrações molares diferentes consoante a sua forma molecular e a forma como o respetivo teor é indicado. Um cálculo que utiliza a massa de cloreto anidro é diferente de um que utiliza a massa de um hidrato. Um teor expresso em base seca introduz outra distinção: a percentagem indicada não descreve diretamente o material tal como foi pesado.

Abra a calculadora de molaridade do azul de metileno para introduzir a massa, o volume final da solução, a forma molecular e a base de cálculo. Funciona no seu navegador, apresenta a equação com os valores substituídos e indica mol/L, mmol/L e µmol/L. Os exemplos abaixo são cálculos laboratoriais, não seleções de doses para seres humanos ou animais.

O que o resultado mede

Molaridade é a designação habitual da concentração em quantidade de substância. A definição da IUPAC de concentração em quantidade de substância divide a quantidade de um constituinte pelo volume da mistura:

c = n / V

Aqui, n é a quantidade de azul de metileno em moles e V é o volume final da solução em litros. Para material puro de uma forma especificada, n = m / M, em que m é a massa em gramas e M é a massa molar em g/mol. Estas relações seguem as definições do NIST de massa molar e concentração.

O denominador é o volume após a dissolução. “100 mL de solução final” e “100 mL de solvente adicionado” são registos de preparação diferentes. Um cálculo não consegue resolver essa ambiguidade posteriormente.

Escolha o material antes de escolher a respetiva massa molar

Para um cálculo com cloreto anidro, esta ferramenta utiliza 319.85 g/mol. Para um tri-hidrato documentado, utiliza 373.90 g/mol. A especificação do tri-hidrato da Thermo Fisher identifica a fórmula com três moléculas de água e a segunda massa molar. A água contribui para a massa pesada sem acrescentar outra unidade de azul de metileno.

Considere duas preparações nominais, cada uma contendo 100 mg de material puro em 100 mL de solução final:

Estes são exemplos calculados, não medições. Utilizar o denominador da forma anidra para tri-hidrato puro sobrestimaria a concentração em cerca de 16.9%. Casas decimais adicionais não corrigiriam um pressuposto incorreto sobre o material.

Um frasco descrito apenas como “hidrato” não estabelece um número fixo de moléculas de água. Por isso, a calculadora recusa um cálculo nominal quando a hidratação não está especificada. Para a química subjacente, consulte formas moleculares e hidratação do azul de metileno.

Faça corresponder o teor à massa que este descreve

A questão importante não é simplesmente “Que percentagem consta do certificado?”. É “Percentagem de quê, expressa como que composto?”. A calculadora distingue quatro significados:

Nestas equações, a é a percentagem do teor dividida por 100; d é a percentagem correspondente de perda por secagem dividida por 100. A última equação é uma conversão de balanço de massa entre as bases de referência explicitamente indicadas. Só é adequada quando a correção de secagem corresponde à definição utilizada para o teor.

A pré-visualização da monografia da USP expressa o respetivo teor como azul de metileno anidro em base seca e estabelece um intervalo de aceitação de 97.0–103.0%. Um resultado analítico superior a 100% não significa literalmente que uma amostra contenha uma massa de composto puro superior à sua própria massa. A ferramenta permite estimativas de teor em base seca até 103% e identifica esse resultado como uma estimativa analítica.

Exemplo resolvido: um resultado em base seca

Suponha que um registo laboratorial documenta 100.0 mg de material, um teor de 99.0% de equivalente anidro em base seca, uma perda por secagem medida correspondente de 14.0% e 100.0 mL de solução final. Estes valores são hipotéticos.

• Converta a massa pesada: 100.0 mg = 0.1000 g.
• Aplique a fração de massa seca: 0.1000 × 0.860 = 0.0860 g.
• Aplique o teor: 0.0860 × 0.990 = 0.08514 g de equivalente de cloreto anidro.
• Converta para quantidade de substância e divida pelo volume: 0.08514 / (319.85 × 0.1000) = 2.662 mmol/L.

Não divida também pela massa molar do tri-hidrato. O numerador já está expresso como equivalente de cloreto anidro. Acrescentar uma correção para o hidrato contabilizaria o ajuste da água duas vezes.

Se, em vez disso, o mesmo registo documentasse diretamente 85.14% de equivalente anidro tal como recebido, o modo tal como recebido produziria o mesmo resultado sem uma entrada separada para a secagem. A concordância entre essas duas vias é uma verificação aritmética útil.

Quando os dados disponíveis são insuficientes

As especificações não são necessariamente medições de um lote. Por exemplo, a listagem do produto de azul de metileno hidratado da Merck indica um teor mínimo calculado sobre a substância seca, uma perda por secagem máxima e uma massa molecular em base anidra, apesar de descrever um hidrato. Substituir esses limites como se fossem valores medidos criaria uma estimativa pontual que a listagem não sustenta.

Da mesma forma, uma percentagem de teor sem base especificada ou uma percentagem de área cromatográfica não estabelece automaticamente a fração mássica necessária aqui. Obtenha a convenção de apresentação dos resultados a partir do certificado ou do fornecedor. O guia sobre como ler um certificado de análise de azul de metileno explica as verificações do documento.

Campos em branco, massa ou volume não positivos, unidades não suportadas e bases de teor em falta produzem um erro em vez de um resultado. Alterar uma entrada substitui o resultado anterior, incluindo quando o novo valor é inválido. Valores que causem overflow numérico são rejeitados. A ferramenta não verifica se uma concentração é solúvel, se a dissolução ficou completa ou se uma preparação permaneceu estável.

Mantenha o cálculo reprodutível

Registe o lote, a forma molecular, o resultado e a base do teor, qualquer correção de secagem, a massa pesada, o volume final e as condições de preparação. Indique apenas a precisão suportada pelas suas medições; os algarismos apresentados pela calculadora são uma conveniência.

Para uma solução-mãe já documentada, utilize os cálculos separados de diluição do azul de metileno. Para rótulos em percentagem, consulte primeiro as conversões de concentração do azul de metileno. Nem uma molaridade correta nem uma percentagem corretamente convertida determinam como uma substância deve ser administrada.