Diluição: conceito, como fazê-lo, exemplos, exercícios

Diluição: conceito, como fazê-lo, exemplos, exercícios

A diluição é um processo pelo qual a concentração de uma solução geralmente diminui com a adição de um diluente. No entanto, a diluição também pode ocorrer através de um processo que remove o soluto da solução.

Este último procedimento, por mais estranho que possa parecer, é uma prática rotineira na cozinha ao adicionar uma batata a um alimento muito salgado para remover o excesso de sal. Os alimentos terão um sabor menos salgado, porque as batatas absorvem seu teor de sal.

A diluição feita, ou a ser feita, é expressa em termos como: 1/5. Isto significa que, para realizar a diluição, é tomado um volume da solução concentrada e são adicionados quatro volumes do diluente; geralmente água. Nesse caso, o número 5 representa o fator de diluição.

O fator de diluição é o quociente entre a concentração inicial da solução e a concentração final da solução diluída. Da mesma forma, o fator de diluição é o quociente entre o volume da solução diluída e o volume da solução concentrada que foi tomada para fazer a diluição.

Como é feita uma diluição?

Raciocínio teórico

Para preparar uma diluição, um certo volume da solução concentrada é coletado e levado para um recipiente, adicionando diluente até atingir o volume calculado para a solução diluída.

A massa de soluto que foi retirada da solução concentrada para fazer a diluição é exatamente igual à massa de soluto que é colocada no recipiente usado para fazer a diluição.

m i = m f

Sendo m i a massa de soluto da solução concentrada usada para fazer a diluição ef m a massa de soluto da solução diluída. Também sabemos que:

m i = v i · c i

m f  = v f · c f

Depois substituindo:

v i · c i = v f · c f

Reescrevendo a equação:

c / c f = v f / v i

c i / c f é o fator de diluição (os tempos em que é necessário diluir a solução concentrada). No entanto, v f / v i também conta como um fator de diluição.

Inscrição

Se você deseja preparar uma diluição, deve saber quantas vezes precisa diluir a solução concentrada para obter a concentração desejada da solução diluída (fator de diluição). Para fazer isso, divida a concentração da solução concentrada pela concentração da solução diluída.

Mas: que volume da solução concentrada deve ser tomado para fazer a diluição? Se o volume final da solução diluída (v f ) e o fator de diluição forem conhecidos, é fácil conhecer o volume da solução concentrada (v i ), necessário para realizar a diluição desejada:

v i = v f / FD

Processo

O volume calculado da solução concentrada (v i ) é medida utilizando uma pipeta ou cilindro graduado, e vertida para um balão volumétrico. Em seguida, o diluente é adicionado até que a capacidade do balão seja atingida, o que indica o volume da solução diluída (v f ).

Diluição em série

Esse tipo de diluição é frequentemente usado em análises volumétricas. Para isso, os tubos de ensaio são dispostos em série e em cada um é adicionado o mesmo volume de água desionizada; por exemplo 2 mL.

Uma diluição de 1/5 de soro pode ser preparada separadamente. Em seguida, 2 mL da diluição sérica são adicionados ao primeiro tubo contendo 2 mL de água. O tubo é agitado adequadamente e 2 mL dessa mistura são transferidos para o tubo 2.

Posteriormente, o tubo 2 é bem misturado e 2 mL de seu conteúdo são transferidos para o tubo 3, e assim por diante até a conclusão da série de tubos. Como consequência deste procedimento, existem tubos de ensaio com diluições séricas 1/10, 1/20, 1/40 …

Exemplos de diluições

Alguns exemplos de diluição são:

– Diluir 1/10 de uma solução de NaCl a 5 M, para obter uma solução de NaCl a 0,5 M.

-A adição de água ou outro diluente à tinta para diminuir a intensidade da coloração ou diminuir sua viscosidade.

-A adição de leite ao café para diminuir a concentração do café e dar-lhe um sabor mais suave e doce.

– Dilua uma limonada com água para diminuir sua concentração de acidez.

-Faça uma diluição sérica para titular qualquer anticorpo presente nele.  

Exercícios

Exercício 1

Quantas vezes uma solução de NaCl 0,5 M deve ser diluída para obter 1 litro da solução de 0,025 M e qual será o volume da solução de NaCl 0,5 M necessário para preparar a solução diluída?

Começamos pelo fator de diluição:

FD = c i / c f

Temos todos os dados:

c i = concentração inicial (0,5 M)

c = concentrado final (0,025 M)

E, portanto, calculamos o FD:

FD = 0.5M / 0.025M

= 20

A solução de NaCl 0,5 M deve ser diluída 20 vezes para obter uma solução de NaCl 0,025 M.

Com este valor de DF, podemos agora calcular o volume inicial a ser retirado da solução concentrada para esta diluição:

FD = v f / v i

Limpamos v i e resolvemos:

v i = 1 L / 20

= 0,05 L

= 50 mL

Portanto, são necessários 50 mL da solução de NaCl 0,5 M para preparar um litro da solução de NaCl 0,025 M.

Exercício 2

Quantos ml de um ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) reagente com uma concentração de 95% (m / m) e uma densidade de 1,84 g / ml, são necessários para preparar 250 mL de uma solução de ácido sulfúrico, a 0,5M? Peso molecular do ácido sulfúrico: 98 g / mol.

O primeiro passo é calcular a molaridade do ácido sulfúrico concentrado:

m = v · d

Determinamos a massa de H 2 SO 4 correspondente à solução com a densidade fornecida:

m = 1.000 mL · 1,84 g / mL

= 1.840 g

Como o ácido sulfúrico é 95% puro, sua massa real deve ser calculada:

m = 1.840 g · (95/100)

= 1.748 g

Uma vez que um litro de 95% de H 2 SO 4 solução foi assumida , as moles apresentar nestes gramas nos dará directamente a molaridade:

M = (1.748 g / L) / (98 g / mol)

= 17,83

Sabemos que a massa de H 2 SO 4 diluída é a mesma antes e depois da diluição:

m i = m f

c i · v i = c f · v f

v i = c f · v f  / c i

E resolvemos para v i :

v i = 0,5 M · 250 mL / 17,83 M

= 7,010 mL

Em seguida, para preparar 250 mL de uma solução 0,5M de ácido sulfúrico, uma porção de água é colocada no balão volumétrico para evitar respingos, e 7,010 mL de ácido sulfúrico concentrado são adicionados e completados em 250 mL com água.

Exercício 3

Quantos mL de água devem ser adicionados a 50 mL de uma solução de cloreto de cálcio 0,25 M (CaCl 2 ) para preparar uma solução de CaCl 2 0,0125 M?

Novamente, não há perda de massa de CaCl 2 depois de diluída:

v i · c i = v f · c f

Resolvemos e resolvemos para v f :

v f  = v i  · c i / c f

= 50 mL · 0,25 M / 0,0125 M

= 1.000 mL

Volume de água a ser adicionado = v f – v i

1.000 mL – 50 mL = 950 mL

Portanto, é necessário adicionar 950 mL de água a 50 mL na solução de cloreto de cálcio 0,5 M. Isso preparará 1.000 mL de solução de cloreto de cálcio 0,0125 M.

Referências

  1. Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chemistry . (8a ed.). Aprendizagem CENGAGE.
  2. Wikipedia. (2020). Diluição (equação). Recuperado de: en.wikipedia.org
  3. Jessie A. Key. (sf). Diluições e Concentrações. Recuperado de: opentextbc.ca
  4. ChemTeam. (sf). Diluição: Definição e Cálculos. Recuperado de: chemteam.info
  5. David R. Caprette. (2012). Fazendo diluições. Recuperado de: ruf.rice.edu

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