Realizar cálculos que involucran dilución de la solución consiste en comprobar la cantidad de disolvente que se les ha añadido o eliminado, lo que da lugar a los siguientes posibles cambios en sus concentraciones:
Eliminación de la parte disolvente: Cuando se elimina parte del solvente de una solución, la cantidad de soluto se acerca o se vuelve mayor que la cantidad de solvente, haciendo que la solución se concentre.
Adición de más disolvente: Cuando la solución recibe una cantidad adicional de disolvente, su masa se vuelve incluso mayor que la del soluto, lo que hace que la solución se diluya.
las fórmulas que se utilizan comúnmente para realizar estos cálculos son:
a) Para molaridad:
Mi. Vi = VF.VF
Mi = molaridad inicial de la solución
vi = volumen inicial
METROF = molaridad final de la solución
VF = volumen final de solución
NOTA: El volumen final es la suma del volumen inicial y el volumen agregado (Vf = Vi + Va) o la resta del volumen inicial por el volumen de disolvente que se eliminó (Vf = Vi - Ve).
b) Para concentración común:
Ci.Vi = CF.VF
Ci = molaridad inicial de la solución
CF = molaridad final de la solución
c) Para título masivo:
Ti.mi = Tf.mf
Ti = Título inicial de la solución
mi = masa de la solución inicial
Tf = Título final de la solución
mf = masa de la solución final
Vea algunos ejemplos de uso de las fórmulas anteriores en cálculos que involucran dilución de solución:
Ejemplo 1: 50 g de una solución de H2SOLO4 Se añade un 63% en masa a 400 g de agua. El porcentaje de masa de H2SOLO4 en la solución obtenida es:
a) 7%.
b) 9%.
c) 10%.
d) 12%.
e) 16%.
Datos de ejercicio:
mi = 50g
Pi = 63%
NOTA: Transformando el porcentaje dado para el título inicial dividiéndolo por 100, tenemos:
Ti = 0,63
TF =?
PAGF = ?
Antes de encontrar el porcentaje, debemos determinar inicialmente el valor del valor final (TF) mediante la siguiente expresión:
mi. Ti = mF.TF
50.0.63 = 450.TF
31,5 = 450.TF
31,5 = TF
450
TF = 0,07
Después de encontrar el valor del título final, simplemente multiplíquelo por 100 para obtener el porcentaje de masa de H2SOLO4 requerido:
P = TF.100
P = 0,07 100
P = 7%, Letra a).
Ejemplo 2: A una muestra de 100 ml de NaOH a una concentración de 20 g / L se le añadió suficiente agua para completar hasta 500 ml. La concentración, en g / L, de esta nueva solución es igual a:
a) 2.
b) 3.
c) 4.
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d) 5.
e) 8.
Datos de ejercicio:
Ci = 20 g / L
Vi = 100 mL
VF= 500 ml
CF = ?
Para determinar el valor de concentración final (CF), simplemente use la siguiente expresión:
Ci.Vi = CF.VF
20.100 = CF.500
2000 = CF.500
2000 = CF
500
CF = 4 g / L letra C).
Ejemplo 3: La dilución es una operación muy común en nuestra vida diaria. Un ejemplo es cuando preparamos un refresco a partir de un jugo concentrado. Considere 100 ml de un jugo dado donde la concentración de soluto es 0.4 mol. L-1. El volumen de agua, en mL, que debe agregarse para que la concentración del soluto caiga a 0.04 mol. L-1 será de:
a) 1000.
b) 900.
c) 500.
d) 400.
Datos de ejercicio:
Mi = 0,4 mol / L
Vi = 100 mL
NOTA: no es necesario transformar la unidad mL del volumen inicial porque el ejercicio pide el volumen agregado también en mL.
Va =?
VF= ?
METROF = 0,004 mol / L
La declaración no proporciona el volumen final (VF) y pide calcular el volumen añadido (Va). Para hacer esto, primero debemos recordar que el volumen final es la suma del volumen inicial (Vi) más el volumen agregado:
VF = Vi + Va
Sumando el valor del volumen inicial en la expresión anterior, tendremos:
VF = 100 + Va
Entonces, si reemplazamos la VF arriba en la expresión para cálculos en dilución, podemos encontrar el valor del volumen agregado:
Mi. Vi = MF.VF
0,4 100 = 0,04. (100 + Va)
NOTA: Debemos multiplicar el 0.04 por cada dato dentro del paréntesis:
40 = 4 + 0.04.Va
40 - 4 = 0.04.Va
36 = 0.04.Va
36 = ir
0,04
Va = 900 mL, letra b).
Ejemplo 4: Cuando se diluyen 100 cm3 de una solución de 0,5 mol / dm3 hasta 0,2 mol / dm3, ¿cuál será el volumen de la nueva solución obtenida?
a) 2500 cm3
b) 250 cm3
c) 200 cm3
d) 2000 cm3
Datos de ejercicio:
Mi = 0,5 mol / dm3
vi = 100 cm3
NOTA: no es necesario transformar la unidad cm3 porque todas las alternativas traen resultados de volumen en cm3.
VF= ?
METROF = 0,2 mol / dm3
Para encontrar el valor de volumen final, simplemente agregue los valores proporcionados en la siguiente expresión:
Mi. Vi = MF.VF
0.5,100 = 0.2.VF
50 = 0,2 VF
50 = VF
0,2
VF = 250 cm3 - letra b).
Por mí. Diogo Lopes Dias
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DÍAS, Diogo Lopes. "Cálculos que implican dilución de soluciones"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvendo-diluicao-solucoes.htm. Consultado el 28 de junio de 2021.
