Processo de adicionar ou retirar solvente de uma solução
Diluição de soluções é um assunto que aparece frequentemente em questões de provas de vestibulares, principalmente no Enem (Exame Nacional do Ensino Médio).
Devido ao nome, a diluição de soluções químicas assusta muitos estudantes, pois pensam que é assunto complexo. Porém, o que a maioria não sabe é que a diluição de soluções se faz presente constantemente em atividades do dia a dia e é um tema de fácil compreensão.
A diluição de soluções é o processo físico-químico de elaborar solução com concentração pequena em partícula de um soluto, quimicamente falando. Pode-se dizer que diluição de soluções está relacionado a adição ou redução de solvente em uma solução.
Importante ressaltar que as soluções são misturas homogêneas, ou seja, são soluções que apresentam forma uniforme e monofásica (única fase).
A diluição dos sucos concentrados é a mais frequente no dia a dia das pessoas. (Foto: Pixabay)
Há dois tipos de diluição de soluções:
• Diluição por adição
• Diluição por redução
Diluição por adição
A diluição de soluções por adição é quando há o acréscimo de solvente em um solução para diminuir a concentração do soluto da solução.
Para que a concentração do soluto seja diminuído, a pessoa pode adicionar solvente ou retirar soluto. Contudo, é mais fácil e prático adicionar solvente.
As principais características da diluição de soluções por adição são:
• Aumento do volume da solução;
• Massa do soluto permanece a mesma;
• Concentração do soluto diminui.
Então, quando a diluição ocorre pela adição de solvente o volume da solução é aumentado, a concentração de soluto é diminuída e a massa permanece a mesma.
Diluição por redução
A diluição de soluções por redução pode ser chamado também de concentrar, pois tem o objetivo de aumentar a concentração do soluto.
Esse processo acontece quando há a remoção de solvente ou a adição de soluto para tornar maior a sua concentração.
As principais características da diluição de soluções por redução são:
• Massa do soluto não sofre alteração;
• Diminuição do volume da solução;
• Aumento da concentração do soluto.
Então, no processo de diluição de soluções por retirada de solvente, somente a concentração e o solvente que sofrerão alterações, enquanto o soluto permanece o mesmo.
Cálculos para diluição de soluções
Há como calcular o valor de volume da solução, solvente e de concentração presente em um solução. Para isso, é preciso a determinação dos seguintes elementos:
• Volume da solução inicial (Vi);
• Volume da solução final (Vf);
• Volume de solvente adicionado (Va);
• Volume de solvente retirado (Vr);
• Concentração (comum ou em mol/L) da solução final (Cf ou Mf);
• Concentração da solução inicial (Ci ou Mi).
Calculando o volume final de uma solução
Esse cálculo depende do tipo de diluição que já mencionamos acima, se é diluição por adição ou redução.
• Adição: Vf = Vi + Va
• Redução: Vf = Vi + Va
Na adição a soma do volume inicial com o volume do solvente adicionado resultará no valor do volume final.
Na redução, a subtração entre o volume inicial com o volume de solvente removido resultará no valor do volume final.
Calculando a concentração de uma solução
Há duas maneiras de calcular a concentração de uma solução: uma para quando for concentração comum e outra para concentração molar.
• Concentração Comum: Ci.Vi = Cf.Vf
• Concentração Molar: Mi.Vi = Mf.Vf
Na concentração comum, o cálculo é feito com a concentração inicial multiplicada pelo volume inicial - que será a concentração final multiplicada pelo volume final.
Na concentração molar, o cálculo é feito com o valor de mol inicial multiplicado pelo volume inicial igual o valor de mol final multiplicado pelo volume final.
Exemplos de cálculos para diluição
Exemplo 1: (PUC-RS) Foram adicionados 35,00 mL de água destilada a 15,00 mL de uma solução 0,50 M em KMnO4. A molaridade dessa nova solução é:
Primeiro calcular o volume final:
Vf = Vi + Va
Vf = 15 + 35
Vf = 50 mL
Então, calcular a molaridade da solução:
Mi.Vi = Mf.Vf
0,5.15 = Mf.50
7,5 = Mf.50
Mf = 7,5/50
Mf = 0,15 M
Exemplo 2: Questão: Foi acrescentado 500 mL de água 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