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Cálculos envolvendo diluição de soluções

Química

Os cálculos envolvendo diluição de soluções abordam as concentrações comuns, título e molaridade.
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Realizar cálculos envolvendo diluição de soluções é verificar a quantidade de solvente que foi adicionada ou retirada delas, o que resulta nas seguintes alterações possíveis para suas concentrações:

  • Retirada de parte solvente: Quando parte do solvente é retirada de uma solução, a quantidade de soluto aproxima-se ou fica maior que a quantidade de solvente, tornando a solução concentrada.

  • Adição de mais solvente: Quando a solução recebe uma quantidade extra de solvente, a massa dele passa a ser ainda maior do que a de soluto, tornando a solução diluída.

As fórmulas comumente utilizadas para realizar esses cálculos são:

a) Para molaridade:

Mi.Vi = VF.VF

Mi = molaridade inicial da solução

Vi = volume inicial

MF = molaridade final da solução

VF = volume final da solução

OBS.: Volume final é a soma do volume inicial com o volume adicionado (Vf = Vi + Va) ou a subtração do volume inicial pelo volume de solvente que foi retirado (Vf = Vi - Ve).

b) Para concentração comum:

Ci.Vi = CF.VF

  • Ci = molaridade inicial da solução

  • CF = molaridade final da solução

c) Para título em massa:

Ti. mi = Tf.mf

  • Ti = Título inicial da solução

  • mi = Massa da solução inicial

  • Tf = Título final da solução

  • mf = Massa da solução final

Veja alguns exemplos do uso das fórmulas acima em cálculos envolvendo diluição de soluções:

Exemplo 1: 50 g de uma solução de H2SO4 de 63% em massa são adicionados a 400 g de água. A porcentagem em massa de H2SO4 na solução obtida é:

a) 7%.

b) 9%.

c) 10%.

d) 12%.

e) 16%.

Dados do exercício:

mi = 50g

Pi = 63%

OBS.: Transformando a porcentagem fornecida para título inicial dividindo por 100, temos:

Ti = 0,63

TF =?

PF = ?

Antes de encontrarmos a porcentagem, devemos inicialmente determinar o valor do título final (TF) por meio da seguinte expressão:

mi.Ti = mF.TF

50.0,63 = 450.TF

31,5 = 450.TF

31,5 = TF
450        

TF = 0,07

Após encontrarmos o valor do título final, basta multiplicá-lo por 100 para obtermos a porcentagem em massa do H2SO4 requerida:

P = TF.100

P = 0,07.100

P = 7%, Letra a).

Exemplo 2: A uma amostra de 100 mL de NaOH de concentração 20 g/L foi adicionada água suficiente para completar 500 mL. A concentração, em g/L, dessa nova solução é igual a:

a) 2.

b) 3.

c) 4.

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d) 5.

e) 8.

Dados do exercício:

Ci = 20g/L

Vi = 100 mL

VF= 500 mL

CF = ?

Para determinar o valor da concentração final (CF), basta utilizar a expressão abaixo:

Ci.Vi = CF.VF

20.100 = CF.500

2000 = CF.500

2000 = CF
500        

CF = 4g/L letra c).

Exemplo 3: Diluição é uma operação muito empregada no nosso dia a dia. Um exemplo é quando preparamos um refresco a partir de um suco concentrado. Considere 100 mL de determinado suco em que a concentração do soluto seja de 0,4 mol. L-1. O volume de água, em mL, que deverá ser acrescentado para que a concentração do soluto caia para 0,04 mol. L-1 será de:

a) 1000.

b) 900.

c) 500.

d) 400.

Dados do exercício:

Mi = 0,4 mol/L

Vi = 100 mL

OBS.: não é necessário transformar a unidade mL do volume inicial porque o exercício pede o volume adicionado também em mL.

Va = ?

VF= ?

MF = 0,004 mol/L

O enunciado não fornece o volume final (VF) e pede para calcular o volume adicionado (Va). Para tal, devemos antes lembrar que o volume final é a soma do volume inicial (Vi) mais o volume adicionado:

VF = Vi + Va

Adicionando o valor do volume inicial na expressão acima, teremos:

VF = 100 + Va

Assim, se substituirmos o VF acima na expressão para cálculos em diluição, poderemos encontrar o valor do volume adicionado:

Mi.Vi = MF.VF

0,4.100 = 0,04.( 100 + Va)

OBS.: Devemos multiplicar o 0,04 por cada dado no interior dos parênteses:

40 = 4 + 0,04.Va

40 – 4 = 0,04.Va

36 = 0,04.Va

36 = Va
0,04       

Va = 900 mL, letra b).

Exemplo 4: Quando são diluídos 100 cm3 de uma solução 0,5 mol/dm3 para 0,2 mol/dm3, qual será o volume da nova solução obtida?

a) 2500 cm3

b) 250 cm3

c) 200 cm3

d) 2000 cm3

Dados do exercício:

Mi = 0,5 mol/dm3

Vi = 100 cm3

OBS.: não é necessário transformar a unidade cm3 porque todas as alternativas trazem resultados de volume em cm3.

VF= ?

MF = 0,2 mol/dm3

Para encontrar o valor do volume final, basta adicionar os valores fornecidos na expressão abaixo:

Mi.Vi = MF.VF

0,5.100 = 0,2.VF

50 = 0,2.VF

50 = VF
0,2       

VF = 250 cm3 - letra b).


Por Me. Diogo Lopes Dias

Químico diluindo uma solução vermelha na água
Químico diluindo uma solução vermelha na água

Gostaria de fazer a referência deste texto em um trabalho escolar ou acadêmico? Veja:

DIAS, Diogo Lopes. "Cálculos envolvendo diluição de soluções"; Brasil Escola. Disponível em: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvendo-diluicao-solucoes.htm. Acesso em 07 de dezembro de 2019.

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Lista de Exercícios
Questão 1

Uma solução estoque de hidróxido de potássio (KOH) foi preparada pela dissolução de 5,6 g do soluto em água, obtendo-se, ao final, 200 mL. Posteriormente, um certo volume dessa solução foi diluído em 400 mL, obtendo-se uma nova solução de concentração igual a 0,30 mol.L–1. Determine o valor desse volume da solução estoque que foi diluído em 400 mL.

a) 255

b) 250

c) 240

d) 245

Questão 2

Assinale a alternativa que corresponde ao volume de água que foi adicionado a 800 mL de uma solução aquosa de sulfito de lítio, com 0,80 mol/L, para obter uma solução de 0,34 mol/L desse sal.

a) 1282 mL

b) 1182 mL

c) 1100 mL

d) 1082 mL

e) 1200 mL

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