realizzare calcoli che coinvolgono diluizione della soluzione consiste nel controllare la quantità di solvente che è stata aggiunta o rimossa da essi, il che si traduce nelle seguenti possibili modifiche alle loro concentrazioni:
Rimozione della parte solvente: Quando parte del solvente viene rimossa da una soluzione, la quantità di soluto si avvicina o diventa maggiore della quantità di solvente, rendendo la soluzione concentrata.
Aggiunta di più solvente: Quando la soluzione riceve una quantità extra di solvente, la sua massa diventa ancora maggiore di quella del soluto, rendendo la soluzione diluita.
le formule comunemente usati per eseguire questi calcoli sono:
a) A molarità:
Mi. Vi = VF.VF
Mi = molarità iniziale della soluzione
vi = volume iniziale
MF = molarità finale della soluzione
VF = volume finale di soluzione
NOTA: Il volume finale è la somma del volume iniziale e del volume aggiunto (Vf = Vi + Va) o la sottrazione del volume iniziale per il volume di solvente rimosso (Vf = Vi - Ve).
b) A concentrazione comune:
Ci.Vi = CF.VF
Ci = molarità iniziale della soluzione
ÇF = molarità finale della soluzione
c) A titolo di massa:
Ti.mi = Tf.mf
Ti = Titolo iniziale della soluzione
mi = massa della soluzione iniziale
Tf = Titolo finale della soluzione
mf = massa della soluzione finale
Vedere alcuni esempi di utilizzo delle formule sopra nei calcoli che comportano la diluizione della soluzione:
Esempio 1: 50 g di una soluzione di H2SOLO4 Il 63% in massa viene aggiunto a 400 g di acqua. La percentuale di massa di H2SOLO4 nella soluzione ottenuta è:
a) 7%.
b) 9%.
c) 10%.
d) 12%.
e) 16%.
Dati di esercizio:
mi = 50 g
Pi = 63%
NOTA: Trasformando la percentuale data per il titolo iniziale dividendo per 100, abbiamo:
Ti = 0,63
TF =?
PF = ?
Prima di trovare la percentuale, dobbiamo inizialmente determinare il valore del titolo finale (TF) attraverso la seguente espressione:
mi. Ti = mF.TF
50.0.63 = 450.TF
31,5 = 450.TF
31,5 = TF
450
TF = 0,07
Dopo aver trovato il valore del titolo finale, basta moltiplicarlo per 100 per ottenere la percentuale di massa di H2SOLO4 necessario:
P = TF.100
P = 0,07,100
P = 7%, Lettera a).
Esempio 2: Ad un campione di 100 mL di NaOH ad una concentrazione di 20 g/L è stata aggiunta acqua a sufficienza per portare a 500 mL. La concentrazione, in g/L, di questa nuova soluzione è pari a:
a) 2.
b) 3.
c) 4.
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d) 5.
e) 8.
Dati di esercizio:
Ci = 20 g/L
Vi = 100 ml
VF= 500 ml
ÇF = ?
Per determinare il valore di concentrazione finale (CF), basta usare l'espressione seguente:
Ci.Vi = CF.VF
20.100 = CF.500
2000 = CF.500
2000 = CF
500
ÇF = 4g/L lettera C).
Esempio 3: La diluizione è un'operazione ampiamente utilizzata nella nostra vita quotidiana. Un esempio è quando prepariamo una bibita da un succo concentrato. Considera 100 ml di un dato succo in cui la concentrazione di soluto è 0,4 mol. l-1. Il volume di acqua, in mL, da aggiungere in modo che la concentrazione del soluto scenda a 0,04 mol. l-1 sarà da:
a) 1000.
b) 900.
c) 500.
d) 400.
Dati di esercizio:
Mi = 0,4 mol/L
Vi = 100 ml
NOTA: non è necessario trasformare l'unità ml del volume iniziale perché l'esercizio richiede anche il volume aggiunto in ml.
Va = ?
VF= ?
MF = 0,004 mol/L
La dichiarazione non fornisce il volume finale (VF) e chiede di calcolare il volume aggiunto (Va). Per fare ciò, dobbiamo prima ricordare che il volume finale è la somma del volume iniziale (Vi) più il volume aggiunto:
VF = Vi + Va
Aggiungendo il valore del volume iniziale nell'espressione sopra, avremo:
VF = 100 + Va
Quindi se sostituiamo VF sopra nell'espressione per calcoli in diluizione, troviamo il valore del volume aggiunto:
Mi. Vi = MF.VF
0,4,100 = 0,04 (100 + Va)
NOTA: Dobbiamo moltiplicare lo 0,04 per ogni dato all'interno delle parentesi:
40 = 4 + 0,04.Va
40 - 4 = 0,04.Va
36 = 0,04.Va
36 = vai
0,04
Va = 900 ml, lettera b).
Esempio 4: Quando 100 cm sono diluiti3 di una soluzione 0,5 mol/dm3 a 0,2 mol/dm3, quale sarà il volume della nuova soluzione ottenuta?
a) 2500 cm3
b) 250 cm3
c) 200 cm3
d) 2000 cm3
Dati di esercizio:
Mi = 0,5 mol/dm3
vi = 100 cm3
NOTA: non è necessario trasformare l'unità cm3 perché tutte le alternative portano risultati di volume in cm3.
VF= ?
MF = 0,2 mol/dm3
Per trovare il valore del volume finale, basta aggiungere i valori forniti nell'espressione seguente:
Mi. Vi = MF.VF
0,5,100 = 0,2.VF
50 = 0.2.VF
50 = VF
0,2
VF = 250 cm3 - lettera b).
Di Me. Diogo Lopes Dias
Vorresti fare riferimento a questo testo in un lavoro scolastico o accademico? Guarda:
GIORNI, Diogo Lopes. "Calcoli che comportano la diluizione delle soluzioni"; Brasile Scuola. Disponibile in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/calculos-envolvendo-diluicao-solucoes.htm. Consultato il 28 giugno 2021.
