Diluição de soluções
A diluição consiste em adicionar solvente a uma solução, sem modificar a quantidade de soluto.
Em uma diluição, a quantidade de solvente e o volume da solução aumentam, enquanto a quantidade de soluto permanece igual. Como resultado, a concentração da solução diminui.
Lembre-se que a solução é uma mistura homogênea formada por solvente e soluto.
A diluição é um processo comum no dia a dia. Por exemplo, ao adicionarmos água a algum produto de limpeza, como desinfetantes, para torná-lo menos concentrado.
Outro exemplo é a preparação de sucos a partir de concentrados industrializados. É indicado no rótulo do produto a quantidade de água que deve ser adicionada, tornando o suco menos concentrado.
Para entender o processo de diluição devemos conhecer a solução em seu momento inicial e após a adição de solvente:
• Concentração inicial: Ci = m1 / Vi
• Concentração final: Cf = m1 / Vf
Onde:
Ci / Cf = concentração inicial / concentração final
m1 = massa de soluto
Vi / Vf = volume inicial / volume final
Considerando que a massa de soluto não é alterada durante a diluição, temos a seguinte equação: Ci . Vi = Cf . Vf
Exercícios Resolvidos
1. Ao diluir 100 mL de uma solução de concentração igual a 15g/L ao volume final de 150 mL, a nova concentração será?
Resolução:
Ci . Vi = Cf . Vf
15 . 100 = Cf . 150
Cf = 1500/150
Cf = 10g/L
2. Foram adicionados 200 mL de uma solução aquosa de glicose de concentração 60 g/L a 300 mL de uma solução de glicose de concentração 120 g/L. A concentração da solução final será:
C1 . V1 + C2 . V2 = Cf . Vf
60 . 200 + 120 . 300 = Cf . 500
Cf = 96 g/L
Mistura de soluções de mesmo soluto
A mistura de soluções de mesmo soluto forma uma nova solução cuja concentração depende da relação entre a soma das massas do soluto e a soma dos volumes das soluções iniciais.
Uma mistura de soluções que apresentam o mesmo soluto, como o próprio nome indica, é aquela em que a substância que está dissolvida no solvente de cada uma das soluções é a mesma. É o caso, por exemplo, da mistura da solução de NaCl (cloreto de sódio) com outra também de NaCl.
Observação: Quando misturamos soluções de mesmo soluto, elas também possuem o mesmo solvente.
Como as misturas de soluções de mesmo soluto possuem o mesmo soluto e solvente, ocorrem alterações na massa do soluto e no volume da solução resultante.
Aplicando na fórmula referente à mistura de soluções, temos:
Cf.Vf = C1.V1 + C2.V2
ou
Mf.Vf = M1.V1 + M2.V2
Exemplo 1: Uma solução que apresenta 400 gramas de NaCl dissolvidos em 1500 mL de solução é misturada à outra solução que possui 250 gramas de NaCl dissolvidos em 850 mL de água. Qual é o volume e a massa do soluto da solução final?
O enunciado fornece:
m1' = 400g
V1= 1500mL
m1” = 250g
V2= 850mL
Para o soluto da solução resultante:
m1f = m1' + m1''
m1f = 400 + 250
m1f = 650 gramas
Para o volume resultante:
Vf = V1 + V2
Vf = 1500 + 850
Vf = 2350 mL
Exemplo 2: Uma solução que apresenta 0,4 g/L de C6H12O6 dissolvidos em 150 mL de solução é misturada à outra solução que possui 0,2 g/L de C6H12O6 dissolvidos em 50 mL de água. Qual é o volume e a concentração da solução final?
O enunciado fornece:
C1 = 0,40g/L
V1= 150mL
C2 = 0,2g/L
V2= 50mL
Para o volume resultante (volume final):
Vf = V1 + V2
Vf = 150 + 50
Vf = 200 mL
Para a concentração comum resultante:
Mistura de soluções com solutos diferentes sem reação química
Exemplo: Misturando-se 100 mL de uma solução aquosa que possuía 0,1 mol/L de KCl com 200 mL de outra solução com 0,3 mol/L de MgCl2, não houve reação química. Determine a concentração de cada um dos sais na solução final.
Dados fornecidos pelo exercício:
M1 = 0,1 mol /L V1= 100 mL
M2 = 0,3 mol/L V2= 200 mL
- Passo 1: Calcular o volume final na expressão:
Vf = V1 + V2 Vf = 100 + 200 Vf = 300 mL
- Passo 2: Calcular a molaridade do KCl na solução final:
M1.V1 = Mf.Vf
0,1.100 = Mf.300
10 = Mf.300
Mf= 10
300
Mf= 0,03 mol/L aproximadamente.
- Passo 3: Calcular a molaridade do MgCl2 na solução final:
M2.V2 = Mf.Vf
0,3.200 = Mf.300
60 = Mf.300
Mf= 60
300
Mf= 0,2 mol/L
Atividade de verificação de aprendizagem
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1. Verificando as propriedades de uma solução diluída, podemos afirmar que:
a) Apresenta sempre dois componentes.
b) Possui muito soluto e pouco solvente.
c) Possui baixa concentração de solutos.
d) Possui alta molaridade.
e) Apresenta sempre mais de dois constituintes.
2. Misturam-se 200 ml de solução de hidróxido de Cálcio de concentração 5g/L com 300 ml de solução da mesma base com concentração 4g/L. A concentração em g/L da solução final vale:
a) 0,5
b) 1,1
c) 2,2
d) 3,3
e) 4,4
3. Foram misturadas soluções aquosas de NaOH, uma de volume igual a 400 mL e 0,25 M e a outra de volume igual a 250 mL e 0,60 M. Qual será o valor da molaridade da solução resultante, aproximadamente?
a) 0,34M
b) 0,36 M
c) 0,35 M
d) 0,38 M
e) 0,83 M
4. Mistura-se 80,0 ml de uma solução 2,00 M de NaOH com 85,0 mL de solução 0,70 M de LiOH e 45,0 mL de uma solução 0,60 M de KOH, temos uma solução cuja concentração molar é igual a:
a) 117 M
b) 11,7 M
c) 1,17 M
d) 7,11 M
e) 1,71 M
5) Uma solução de HCl 4,0 M foi misturada com outra solução do mesmo ácido 1,5 M, obtendo-se 400 mililitros de solução 2,5 M. Os volumes em mililitros das soluções 4,0 M e 1,5 M de HCl que foram adicionadas são, respectivamente?
a) 120 e 280
b) 140 e 260
c) 160 e 240
d) 180 e 220
e) 200 e 200
6) Podemos afirmar na diluição de uma solução que:
a) A massa do solvente permanece constante.
b) A massa do soluto permanece constante.
c) O volume da solução permanece constante.
d) A molalidade da solução permanece constante.
e) A molaridade da solução permanece constante.
7) Com relação a uma solução diluída, podemos afirmar que:
a) Apresenta sempre dois componentes.
b) Possui muito soluto e pouco solvente.
c) Possui baixa concentração de solutos.
d) Possui alta molaridade.
e) Apresenta sempre mais de dois constituintes.
8) Misturam-se volumes iguais de duas soluções A e B de NaOH, de concentração 1 mol/litro e 2 mols/litros, respectivamente, resultando uma solução C.
Adicionando-se 200 mL de água à solução C, obtém-se a solução D.
Sobre essas soluções pode-se afirmar que
a) C e D apresentam diferentes quantidades de soluto.
b) B e D têm concentrações iguais.
c) a concentração de C é 1,5 mols/litro e a de D é maior que 1,5 mols/litro.
d) a concentração de C é 1,5 mols/litro e a de D é menor que 1,5 mols/litro.
e) A e B apresentam a mesma quantidade de soluto.
9) Considere as seguintes amostras:
I. água destilada.
II. permanganato de potássio sólido.
III. solução aquosa de permanganato de potássio de concentração 0,05 mol/L.
IV. solução de permanganato de potássio de concentração 0,15 mol/L.
Para tornar mais diluída uma solução aquosa de permanganato de potássio 0,10 mol/L, deve-se adicionar:
a) I ou II.
b) I ou III.
c) I ou IV.
d) II ou III.
e) III ou IV.
10) Determine o volume de água que deve ser acrescentado a 300ml de uma solução 1,5 mol/L de ácido clorídrico (HCl) para torná-la 0,3mol/L.
a) 1000mL
b) 1500mL
c) 1200mL
d) 1800mL
e) 500 mL