Cálculos sobre diluição de soluções

Antes de entender os cálculos sobre diluição de soluções, é imprescindível conhecer quais são as formas de realizar esse processo. As duas formas de diluir uma solução são:

• Adição de solvente em uma solução pronta (adicionar água, por exemplo, ao suco de caju concentrado).

Observação: Quando uma solução pronta recebe um novo volume de solvente, ela passa a ter uma quantidade de solvente muito maior em relação ao soluto. Por isso, ela se torna uma solução menos concentrada ou mais diluída que a inicial.

• Retirada de solvente de uma solução pronta (quando deixamos, por exemplo, uma sopa mais tempo no fogo para que parte de sua água evapore).

Observação: Quando uma solução pronta perde parte do seu solvente por evaporação, ela passa a ter uma quantidade de solvente próxima à quantidade de soluto. Por isso, ela se torna uma solução mais concentrada ou menos diluída que a inicial.

Em ambos os casos, as fórmulas que podemos utilizar para realizar os cálculos sobre diluições são:

C_i.V_i = C_f.V_f

C_i = concentração comum inicial;

V_i = volume inicial;

C_f = concentração comum final;

V_f = volume final.

M_i.V_i = M_f.V_f

M_i = molaridade inicial;

V_i = volume inicial;

M_f = molaridade final;

V_f = volume final.

O volume final é a soma do volume inicial ao volume adicionado (V_a) ou a subtração do volume inicial pelo volume evaporado (V_e).

V_f = V_i + V_a ou V_f = V_i - V_e

• Exemplos de cálculos sobre diluição

No preparo de um suco, acrescentamos água à solução. Logo, trata-se de uma diluição

1º) Um químico possuía uma solução de concentração 1000 mg/L e deveria diluí-la até que sua concentração fosse reduzida para 5,0 mg/L, em um volume de 500 mL. Qual será o volume de água que ele deverá adicionar à solução inicial para obter o valor pretendido?

Dados do exercício:

C_i = 1000 mg/L

V_i = volume inicial

C_f = 5 mg/L

V_f = 500 mL

Para resolver a questão, devemos determinar o volume inicial pela seguinte fórmula:

C_i.V_i = C_f.V_f

1000. V_i = 5.500

1000V_i = 2500

V_i = 2500
       1000

V_i = 2,5 mL

Como o exercício pede o volume de água adicionado, utilizamos:

V_f = V_i + V_a

500 = 2,5 + V_a

V_a = 500 – 2,5

V_a = 497,5 mL de água

2º) A partir de uma solução aquosa de KOH, cuja concentração inicial é de 20 g/L, deseja-se obter 150 mL de uma solução de 7,5 g/L. Determine, em litros, o volume da solução inicial necessária para essa diluição.

Dados do exercício:

C_i = 20 g/L

V_i = volume inicial

C_f = 7,5 g/L

V_f = 150 mL

Para resolver a questão, devemos determinar o volume inicial pela seguinte fórmula:

C_i.V_i = C_f.V_f

20. V_i = 7,5.150

20V_i = 1125

V_i = 1125
         20

V_i = 56,25 mL

Como o exercício pede o volume em litros, basta dividir o valor encontrado por mil:

V_i = 56,25
       1000

V_i = 0,05625 L

3º) Determine o volume em litros de água que foi evaporado de uma solução 2,0 mol/L de NaOH, que possuía 200 mL, para que sua concentração fosse elevada para 4,5 mol/L.

Dados do exercício:

M_i = 2 mol/L

V_i = 200 mL

M_f = 4,5 mol/L

V_f = ?

Para resolver a questão, devemos determinar o volume final pela seguinte fórmula:

M_i.V_i = M_f.V_f

2.200 = 4,5.V_f

400 = 4,5V_f

V_f = 400
       4,5

V_f = 88,88 mL

Como o exercício deseja o volume de água evaporado, utilizamos:

V_f = V_i - V_e

88,88 = 200 - V_e

V_e = 200 – 88,88

V_e = 111,12 mL de água evaporada

4º) Adicionando-se 75mL de água a 25mL de uma solução 0,20M de cloreto de sódio, obteremos uma solução cuja concentração molar será igual a quanto?

Dados do exercício:

M_i = 0,20 M

V_i = 25 mL

V_a = 75 mL

M_f = ?

V_f = é a soma do V_i (25 mL) com o Va (75 mL); logo, o V_f será 100 mL.

Para resolver a questão, devemos determinar a molaridade final:

M_i.V_i = M_f.V_f

0,2.25 = M_f.100

5 = M_f.100

M_f = 5
     100

M_f = 0,05 mL

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