Diluição: conceito, como fazer, exemplos, exercícios - Ciência - 2023

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o diluição É um procedimento pelo qual a concentração de uma solução é diminuída, geralmente com a adição de um diluente. No entanto, a diluição também pode ocorrer por um processo que remove o soluto da solução.

Este último procedimento, embora pareça estranho, é uma prática rotineira na cozinha ao adicionar uma batata a um alimento muito salgado para remover o excesso de sal. A comida terá um sabor menos salgado porque as batatas absorvem seu conteúdo de sal.

A diluição efectuada ou a efectuar exprime-se em termos como: 1/5. Isto significa que para efetuar a diluição retira-se um volume da solução concentrada e adiciona-se 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 utilizada para fazer a diluição.

Como é feita uma diluição?

Raciocínio teórico

Para o preparo de uma diluição, é retirado um determinado volume da solução concentrada, que é levado a um recipiente, acrescentando-se o 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_Eu = m_F

Sendo m_Eu a massa de soluto na solução concentrada usada para fazer a diluição, e m_Fa massa de soluto da solução diluída. Também sabemos que:

m_Eu = v_Eu C_Eu

m_F = v_F C_F

Em seguida, substituindo:

v_EuC_Eu = v_F C_F

Reescrevendo a equação:

c_Eu/ c_F = v_F / v_Eu

c_Eu/ c_F é o fator de diluição (os tempos necessários para diluir a solução concentrada). No entanto, v_F / v_Eu também conta como um fator de diluição.

Inscrição

Se quiser preparar uma diluição, deve-se saber os tempos de diluição da 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.

Mais: Qual volume da solução concentrada deve ser retirado para fazer a diluição? Se o volume final da solução diluída (v_F) e o fator de diluição, é fácil saber o volume da solução concentrada (v_Eu), necessário para realizar a diluição desejada:

v_Eu= v_F / FD

Processo

Meça o volume da solução estoque calculada (v_Eu) através de uma pipeta ou cilindro graduado e despeje em um balão volumétrico. Em seguida, o diluente é adicionado até que a capacidade do frasco seja atingida, o que indica o volume da solução diluída (v_F).

Diluição serial

Este tipo de diluição é freqüentemente usado em análises volumétricas. Para isso, tubos de ensaio são dispostos em série e em cada um deles 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 de soro são adicionados ao primeiro tubo contendo 2 mL de água. O tubo é agitado adequadamente e 2 mL desta mistura são transferidos para o tubo 2.

Em seguida, o tubo 2 é bem misturado e 2 mL de seu conteúdo são transferidos para o tubo 3, e assim por diante até que a série de tubos seja concluída. Como conseqüência deste procedimento, existem tubos de ensaio com diluições de soro 1/10, 1/20, 1/40 ...

Exemplos de diluições

Alguns exemplos de diluição são:

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

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

-A adição de leite ao café reduz a concentração do café e confere-lhe um sabor mais suave e doce.

-Dilua uma limonada com água para reduzir a concentração de acidez.

-Faça a diluição de um soro para fazer a titulação de 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 0,025 M, e qual é o volume da solução de NaCl 0,5 M necessário para preparar esta solução diluída?

Partimos do fator de diluição:

FD = c_Eu / c_F

Temos todos os dados:

c_Eu = concentração inicial (0,5 M)

c_F= concentrado final (0,025 M)

E, portanto, calculamos 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_Eu

Resolvemos para v_Eu e resolvemos:

v_Eu = 1 L / 20

= 0,05 L

= 50 mL

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

Exercício 2

Quantos mL de um reagente de ácido sulfúrico (H₂SW₄) 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 0,5 M? Peso molecular do ácido sulfúrico: 98 g / mol.

A primeira etapa é calcular a molaridade do ácido sulfúrico concentrado:

m = v d

Nós determinamos a massa de H₂SW₄correspondendo à solução com a densidade dada:

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

Porque um litro de solução H foi assumido₂SW₄ Em 95%, os moles presentes nesses gramas nos darão diretamente a molaridade:

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

= 17,83

Sabemos que a massa de H₂SW₄ que é diluído é o mesmo antes e depois da diluição:

m_Eu= m_F

c_Eu V_Eu = c_F V_F

v_Eu= c_F V_F / c_Eu

E resolvemos para v_Eu:

v_Eu = 0,5 M 250 mL / 17,83 M

= 7,010 mL

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

Exercício 3

Quantos mL de água devem ser adicionados a 50 mL a uma solução de cloreto de cálcio (CaCl₂) 0,25 M, para preparar uma solução de CaCl₂ a 0,0125 M?

Novamente, não há perda de massa de CaCl₂ uma vez que vai ser diluído:

v_Eu C_Eu = v_F C_F

Resolva e resolva para v_F:

v_F = v_Eu C_Eu / c_F

= 50 mL 0,25 M / 0,0125 M

= 1.000 mL

Volume de água a ser adicionado = v_{f -}v_Eu

1.000 mL - 50 mL = 950 mL

Portanto, é necessário adicionar 950 mL de água a 50 mL à solução de cloreto de cálcio 0,5 M. Dessa forma, serão preparados 1.000 mL de solução de cloreto de cálcio 0,0125 M.

Referências

Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8ª ed.). CENGAGE Learning.
Wikipedia. (2020). Diluição (equação). Recuperado de: en.wikipedia.org
Jessie A. Key. (s.f.). Diluições e concentrações. Recuperado de: opentextbc.ca
ChemTeam. (s.f.). Diluição: Definição e Cálculos. Recuperado de: chemteam.info
David R. Caprette. (2012). Fazendo diluições. Recuperado de: ruf.rice.edu