Como se deve proceder para preparar uma solução diluída a partir de uma solução concentrada em estoque de uma determinada substância?

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Diluição de Soluções

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Procedimento para diluição de soluções.

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Introdução

No contexto de um laboratório de química, soluções são amplamente utilizadas em uma série de experimentos. Uma solução pode ser preparada diretamente pela dissolução do soluto no solvente, ou pela diluição de uma solução previamente preparada. É muito comum, em um laboratório, a preparação de grande volume de uma solução �estoque�, de concentração alta, a partir da qual serão preparados pequenos volumes de soluções mais diluídas, a serem utilizadas para finalidades específicas. Este procedimento agiliza os trabalhos, pois as etapas de pesagem e dissolução do sólido são realizadas apenas uma vez.

Princípio da técnica

A diluição de soluções é uma técnica empregada quando se deseja preparar uma solução a partir de uma outra solução, mais concentrada, do soluto de interesse. É realizada utilizando-se um determinado volume (previamente calculado) da solução concentrada, diluindo-o com água destilada até atingir um volume de interesse. O volume da solução concentrada a ser utilizado depende de três fatores: 1) da concentração da solução que será diluída, 2) da concentração da solução que se deseja preparar, e 3) do volume de solução que se deseja preparar.

Para o preparo da solução, utiliza-se um balão volumétrico de volume apropriado. A concentração da solução a ser preparada deve ser determinada dependendo da finalidade de sua utilização.

Aparato experimental

O aparato experimental para a diluição de soluções consiste dos seguintes componentes:

Recipiente contendo a solução a ser diluída

Balão volumétrico

Pipeta volumétrica

Pera

Béqueres

Pipeta de Pasteur

Pisseta

Procedimento

O procedimento mostrado ao lado tem o objetivo de preparar soluções a partir de soluções mais concentradas do soluto de interesse. A solução mais concentrada foi preparada utilizando-se a técnica de �Preparação de soluções�.

A transferência da solução concentrada para o balão volumétrico deve ser feita sempre utilizando-se uma �pipeta volumétrica� ou uma �pipeta graduada�, dependendo do volume a ser utilizado.

Em muitos casos, o processo de diluição provoca uma alteração na temperatura do sistema. Nestes casos, deve se deixar a solução em repouso até que atinja a temperatura ambiente, e só então deve-se completar o volume do balão.

Quando se deseja preparar uma solução com soluto líquido, por exemplo uma solução de álcool em água, a técnica utilizada é similar à técnica aqui representada. O cálculo do volume de soluto a ser utilizado deve levar em conta a concentração e o volume da solução desejados.

Cuidados técnicos

Para verter um líquido de um frasco, faça-o sempre pelo lado oposto ao do rótulo, para evitar que o líquido escorra externamente e danifique a etiqueta de identificação.

Evite encostar a tampa do recipiente contendo líquido na bancada, para evitar qualquer tipo de contaminação. Se o fizer, somente encoste a parte exterior da tampa na bancada.

Não retorne o líquido não utilizado ao frasco. Procure transferir para o béquer um volume pouco acima do necessário, diminuindo o desperdício.

Caso a tampa do balão volumétrico utilizado seja de vidro esmerilhado, não encoste-a na bancada, para evitar qualquer tipo de contaminação.

Caso a tampa do balão volumétrico utilizado seja de plástico, somente encoste a parte exterior da tampa na bancada.

Ao adicionar água destilada no balão volumétrico, tome cuidado para não ultrapassar a marcação do volume. O nível de líquido sobe rapidamente ao se atingir o gargalo, o que pode ocasionar erros.

Certifique-se de que, ao se acertar o menisco, a superfície do líquido se encontre na altura dos olhos, ou a leitura do volume pode ser incorreta.

Certifique-se de que o balão esteja tampado firmemente ao se proceder a homogeneização da solução.

Cuidados com a segurança

Use o EPI: óculos de segurança, avental, luvas e calçados fechados.

Para diluir ácidos concentrados, derrame lentamente o ácido em água, agitando continuamente com um bastão de vidro.

Jamais verta água sobre um ácido concentrado. O calor de dissolução liberado pode provocar a ebulição e projeção do ácido e/ou a quebra do recipiente de vidro que o contém.

Ao se manusear líquidos corrosivos, verifique se o frasco não está molhado externamente antes de tocá-lo. Se estiver, limpe-o com uma toalha de papel.

Referências

Guia de Laboratório – QFL 4010.

Os cálculos sobre diluição de soluções envolvem a determinação da concentração de uma solução antes ou após a retirada ou adição de solvente.

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:

Ci.Vi = Cf.Vf

Ci = concentração comum inicial;

Vi = volume inicial;

Cf = concentração comum final;

Vf = volume final.

Mi.Vi = Mf.Vf

Mi = molaridade inicial;

Vi = volume inicial;

Mf = molaridade final;

Vf = volume final.

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

Vf = Vi + Va ou Vf = Vi - Ve

• Exemplos de cálculos sobre 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:

Ci = 1000 mg/L

Vi = volume inicial

Cf = 5 mg/L

Vf = 500 mL

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

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Ci.Vi = Cf.Vf

1000. Vi = 5.500

1000Vi = 2500

Vi = 2500
       1000

Vi = 2,5 mL

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

Vf = Vi + Va

500 = 2,5 + Va

Va = 500 – 2,5

Va = 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:

Ci = 20 g/L

Vi = volume inicial

Cf = 7,5 g/L

Vf = 150 mL

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

Ci.Vi = Cf.Vf

20. Vi = 7,5.150

20Vi = 1125

Vi = 1125
         20

Vi = 56,25 mL

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

Vi = 56,25
       1000

Vi = 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:

Mi = 2 mol/L

Vi = 200 mL

Mf = 4,5 mol/L

Vf = ?

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

Mi.Vi = Mf.Vf

2.200 = 4,5.Vf

400 = 4,5Vf

Vf = 400
       4,5

Vf = 88,88 mL

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

Vf = Vi - Ve

88,88 = 200 - Ve

Ve = 200 – 88,88

Ve = 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:

Mi = 0,20 M

Vi = 25 mL

Va = 75 mL

Mf = ?

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

Para resolver a questão, devemos determinar a molaridade final:

Mi.Vi = Mf.Vf

0,2.25 = Mf.100

5 = Mf.100

Mf = 5
     100

Mf = 0,05 mL

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