Cálculos envolvendo diluição de soluções

Diluir significa adicionar ou retirar solvente de uma solução. Assim, os cálculos envolvendo diluição de soluções estão diretamente relacionados com o aumento ou diminuição do volume do solvente.

Os itens envolvidos e que podem ser calculados quando uma diluição é realizada são:

Volume da solução inicial (V_i);
Volume da solução final (V_f);
Concentração (comum ou em mol/L) da solução final (C_f ou M_f);
Concentração da solução inicial (C_iou M_i);
Volume de solvente adicionado (V_a);
Volume de solvente retirado (Vr).

Fórmula para determinar o volume final em uma diluição

O volume final da solução que foi diluída é calculado de acordo com o tipo de diluição:

Diluição com acréscimo de água

Se a diluição envolver o acréscimo de solvente, o volume final é definido pela soma do volume inicial com o volume de solvente adicionado.

V_f = V_i + V_a

Diluição com retirada de solvente

Se a diluição envolver a retirada de solvente, o volume final é definido pela subtração entre o volume inicial e o volume de solvente retirado.

V_f = V_i- V_r

Fórmula para determinar a concentração da solução na diluição

Para determinar a concentração final ou inicial de uma diluição, devemos utilizar as seguintes expressões:

Com relação à concentração comum:

C_i.V_i = C_f.V_f

Com relação à concentração molar:

M_i.V_i = M_f.V_f

Exemplos de cálculos envolvendo diluição de soluções

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:

a) 0,050

b) 0,075

c) 0,100

d) 0,150

e) 0,175

Dados fornecidos pelo exercício:

V_i = 15 mL
V_a = 35 mL
M_i = 0,5M
M_f = ?

1^o Passo: Utilizar os valores do volume inicial e do volume adicionado na expressão do volume final:

V_f = V_i + V_a

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V_f = 15 + 35

V_f = 50 mL

2^o Passo: Substituir os valores fornecidos no enunciado e a expressão construída no primeiro passo na fórmula a seguir:

M_i.V_i = M_f.V_f

0,5.15 = M_f.50

7,5 = M_f.50

M_f= 7,5
50

M_f = 0,15 M

Exemplo 2: Na preparação de 200 mL de uma solução aquosa 1 M de ácido clorídrico, um estudante dispôs de uma solução aquosa 5 M desse ácido. Qual é o volume da solução inicial que foi utilizado?

a) 4 mL

b) 20 mL

c) 40 mL

d) 100 mL

e) 150 mL

Dados fornecidos pelo exercício:

V_i = ?
V_f = 200 mL
M_i = 5M
M_f = 1M

Como o enunciado forneceu o volume final e as concentrações molares, basta substituir os valores fornecidos na fórmula a seguir:

M_i.V_i = M_f.V_f

5. V_i = 1.200

5V_i = 200

V_i= 200
5

V_a = 40 mL

Exemplo 3: (FURG) Quantos mililitros de água deverão ser adicionados a 100 mL de uma solução de NaOH 0,2M para que a solução tenha concentração resultante de 0,05M?

a) 100mL.

b) 400mL.

c) 30mL.

d) 40mL.

e) 300mL.

Dados fornecidos pelo exercício: