Diluição de soluções é um assunto bastante recorrente em provas de vestibulares, especialmente no Exame Nacional do Ensino Médio (Enem).
A diluição de soluções químicas pode até parecer um assunto complicado, mas poucos sabem que é um procedimento cotidiano. A diluição de soluções está presente habitualmente em atividades dentro da nossa própria casa.
Quimicamente falando, a diluição de soluções é uma ação físico-química de fazer uma solução com menos concentração em partícula de um soluto.
Ou seja, é o ato de adicionar ou retirar solvente de uma solução. Lembrando que as soluções são misturas homogêneas, pois apresentam forma uniforme e em apenas uma fase (monofásica).
Diluição de soluções versus Dissolução
Diluição de soluções e dissolução podem parecer ser a mesma coisa, mas não. Então, cuidado para não confundí-los.
Por exemplo: o preparo de um suco com refresco em pó. O solvente (água) é misturado com o soluto (refresco em pó) tendo como resultado o suco. Isto é uma dissolução.
A diluição é quando há uma solução pré-existente e é acrescentado mais solvente que irá diminuir a concentração do soluto.
No caso do suco, caso esteja, o que quotidianamente é chamado de suco forte, é acrescentado mais água (solvente) à solução (suco) para que fique com um sabor agradável ao paladar. Isto é diluição.
Desta forma, pode-se dizer que dissolver é o ato de preparar a solução e diluir é o ato de adicionar mais solvente a solução já existente.
Diluir ou concentrar?
Na diluição, há adição de solvente em uma solução com o intuito de diminuir a concentração daquele soluto.
Isto quer dizer que o contrário de diluir é concentrar. Ou seja, para aumentar a concentração de um soluto é necessário a retirada de solvente ou acrescentar à solução.
Características da diluição
Para fazer a diluição de soluções, isto é, tornar mais concentrado, pode-se adicionar solvente ou retirar soluto. Geralmente, o melhor e mais prático é a adição de solvente.
Na diluição por acréscimo de solvente há um aumento de volume da solução, porém a massa do soluto permanece a mesma. Enquanto que a concentração sofre alteração para menor.
Ou seja, durante o acréscimo de solvente, haverá o aumento do volume da solução e a diminuição da concentração da solução, e apenas a massa do soluto que permanece a mesma.
Características da concentração
Na diluição de redução de solvente, há retirada de solvente com o intuito de aumentar a concentração daquele soluto.
Mesmo a retirada do solvente sendo a mais frequente, o processo de concentrar também pode ser realizado com o acréscimo de soluto.
Na diluição por redução, a massa do soluto não sofre alteração. Ela é a mesma no início e no fim. Enquanto que o volume vai sempre sofrer uma diminuição e a concentração sempre vai aumentar.
Diluição de soluções: fazendo cálculos
Para fazer cálculos do volume da solução, do solvente e da concentração comum, será necessário os seguintes itens:
- Volume da solução inicial (Vi);
- Volume da solução final (Vf);
- Concentração (comum ou em mol/L) da solução final (Cf ou Mf);
- Concentração da solução inicial (Ci ou Mi);
- Volume de solvente adicionado (Va);
- Volume de solvente retirado (Vr).
Determinando o volume final de uma solução
O cálculo do volume final irá depender do tipo de diluição, se é por acréscimo ou por retirada.
- Acréscimo: o volume final é determinado pela soma do volume inicial com o volume do solvente acrescentado. Fórmula: Vf = Vi + Va.
- Retirada: o volume final é determinado pela subtração entre o volume inicial com o volume de solvente retirado. Fórmula: Vf = Vi + Va.
Determinando a concentração da solução
A concentração final e inicial é calculada de duas maneiras: com relação a concentração comum e concentração molar.
- Concentração comum: o cálculo é a concentração inicial multiplicada pelo volume inicial igual a concentração final multiplicada pelo volume final. Fórmula: Ci.Vi = Cf.Vf.
- Concentração molar: o cálculo é o valor de mol inicial multiplicado pelo volume inicial igual o valor de mol final multiplicado pelo volume final. Fórmula: Mi.Vi = Mf.Vf.
Diluição de soluções: resolução de questão
Exemplo: 500 mL de água foi acrescentado a uma solução aquosa de ácido sulfúrico de volume inicial igual a 200 mL e concentração de 20 g/L. Qual a concentração da solução após essa diluição?
A concentração inicial era de 20g/l, então para cada litro há 20g de soluto (ácido sulfúrico).
20 g de ácido sulfúrico ——— 1 L de solução
m1 ——— 0,2 L
1 . m1 = 0,2 . 20
m1 = 4 g
Para descobrir a concentração usa a fórmula: Ci.Vi = Cf.Vf
(20 g/L) . 0,2 L = Cf . (0,2 L + 0,5 L)
Cf = _4g_
0,7L
Cf = 5,7 g/L