- Com es fa una dilució?
- raonament teòric
- aplicació
- procediment
- Dilució en sèrie
- Exemples de dilucions
- exercicis
- exercici 1
- exercici 2
- exercici 3
- referències
La dilució és un procediment mitjançant el qual es disminueix la concentració d'una solució, generalment, amb l'addició d'un diluent. No obstant això, la dilució també pot produir-se mitjançant un procés que retiri solut de la solució.
Aquest últim procediment, encara que soni estrany, és pràctica rutinària a la cuina quan s'addiciona una papa a un aliment molt salat per retirar l'excés de sal. L'aliment tindrà un sabor menys salat a causa de que les patates absorbeixen el seu contingut de sal.
A mesura que es dilueix una solució aquosa de fenolftaleïna seu color va perdent intensitat. Font: Pxhere.
La dilució realitzada, o per realitzar, s'expressa en termes com ara: 1/5. Això vol dir que per realitzar la dilució, es pren un volum de la solució concentrada i se li afegeixen quatre volums de l'diluent; usualment aigua. En aquest cas, el número 5 representa el factor de dilució.
El factor de dilució és el quocient entre la concentració inicial de la solució i la concentració final de solució diluïda. Igualment, el factor de dilució és el quocient entre el volum de la solució diluïda i el volum de la solució concentrada que es va prendre per fer la dilució.
Com es fa una dilució?
raonament teòric
Per preparar una dilució es pren un determinat volum de la solució concentrada, i es porta a un recipient, afegint-diluent fins a l'arribar al volum calculat per a la solució diluïda.
La massa de solut que es va prendre de la solució concentrada per fer la dilució, és exactament igual a la massa de solut que és col·locada en el recipient utilitzat per fer la dilució.
m i = m f
Sent m i la massa de solut de la solució concentrada utilitzada per fer la dilució, im f la massa de solut de la solució diluïda. També sabem que:
m i = v i · c i
m f = v f · c f
Després, substituint:
v i · c i = v f · c f
Reescrivint l'equació:
c i / c f = v f / v i
c i / c f és el factor de dilució (les vegades en què cal diluir la solució concentrada). No obstant això, v f / v i també compta com a factor de dilució.
aplicació
Si es desitja preparar una dilució s'ha de conèixer les vegades que cal diluir la solució concentrada per obtenir la concentració desitjada de la solució diluïda (factor de dilució). Per a això, es divideix la concentració de la solució concentrada entre la concentració de la solució diluïda.
Però: ¿Quin volum de la solució concentrada s'ha de prendre per fer la dilució? Si es coneix el volum final de la solució diluïda (v f) i el factor de dilució, és fàcil conèixer el volum de la solució concentrada (v i), necessari per a realitzar la dilució desitjada:
v i = v f / FD
procediment
Es mesura el volum de la solució concentrada calculat (v i) mitjançant una pipeta o cilindre graduat, i s'aboca en un matràs aforat. Després, s'agrega diluent fins a arribar al aforament de l'matràs que indica el volum de la solució diluïda (v f).
Dilució en sèrie
Aquest tipus de dilució s'utilitza freqüentment en anàlisi volumètrics. Per a això, es disposen tubs d'assaig en sèrie i en cada un ells s'agrega el mateix volum d'aigua desionitzada; per exemple 2 ml.
Es pot preparar a part una dilució de l'sèrum 1/5. Després, s'agrega 2 mL de la dilució de l'sèrum a el primer tub que conté 2 ml d'aigua. S'agita el tub adequadament i es transfereixen 2 mL d'aquesta barreja a l'tub 2.
Seguidament, es barreja bé el tub 2 i es transfereixen 2 mL del seu contingut a l'tub 3, i així successivament fins a completar la sèrie de tubs. Com a conseqüència d'aquest procediment, s'han tubs d'assaigs amb dilucions de l'sèrum 1/10, 1/20, 1/40…
Exemples de dilucions
Alguns exemples de dilució són:
-Diluir 1/10 una solució de NaCl 5 M, per obtenir una solució de NaCl 0,5 M.
-La addicció d'aigua o un altre diluent a la pintura per rebaixar la intensitat de la coloració o per disminuir la viscositat de la mateixa.
-El agregat de llet a el cafè per a disminuir la concentració de el cafè i aportar-li un sabor més suau i dolç.
-Diluir amb aigua una llimonada per disminuir la seva concentració d'acidesa.
-Fer la dilució d'un sèrum per fer la titulació d'algun anticòs present en ell.
exercicis
exercici 1
Quantes vegades cal diluir una solució de NaCl 0,5 M per obtenir un 1 litre de la solució 0,025 M, i quin serà a més el volum de la solució de NaCl 0,5 M necessaris per preparar aquesta solució diluïda?
Partim de el factor de dilució:
FD = c i / c f
Tenim totes les dades:
c i = concentració inicial (0,5 M)
c f = concentra final (0,025 M)
I calculem per tant FD:
FD = 0,5 M / 0,025 M
= 20
Cal diluir 20 vegades la solució de NaCl 0,5 M per a l'obtenció d'una solució de NaCl 0,025 M.
Amb aquest valor de FD podem ara calcular el volum inicial que s'ha de prendre de la solució concentrada per aquesta dilució:
FD = v f / v i
Aïllem v i i resolem:
v i = 1 L / 20
= 0,05 L
= 50 ml
Calen per tant 50 ml de la solució de NaCl 0,5 M per preparar un litre de la solució de NaCl 0,025 M.
exercici 2
Quants mL d'un reactiu d'àcid sulfúric (H 2 SO 4) amb una concentració de el 95% (m / m) i una densitat de 1,84 g / ml, es requereixen per preparar 250 ml d'una solució d'àcid sulfúric a l' 0,5 M? Pes molecular de l'àcid sulfúric: 98 g / mol.
El primer pas és calcular la molaritat de l'àcid sulfúric concentrat:
m = v · d
Determinem la massa d'H 2 SO 4 corresponents a la solució amb la densitat donada:
m = 1.000 ml · 1,84 g / ml
= 1.840 g
Com l'àcid sulfúric té un 95% de puresa, s'ha de calcular la seva massa real:
m = 1.840 g · (95/100)
= 1.748 g
A causa de que es va assumir un litre de solució H 2 SO 4 a l'95%, els mols presents en aquests grams ens donarà directament la molaritat:
M = (1.748 g / L) / (98 g / mol)
= 17,83
Sabem que la massa d'H 2 SO 4 que es dilueix és la mateixa abans i després de la dilució:
m i = m f
c i · v i = c f · v f
v i = c f · v f / c i
I resolem per v i:
v i = 0,5 M · 250 ml / 17,83 M
= 7,010 ml
Llavors, per preparar 250 ml d'una solució d'àcid sulfúric 0,5 M, es col·loca una porció d'aigua en el matràs aforat per evitar esquitxades, i s'afegeixen 7,010 ml d'l'àcid sulfúric concentrat i es completa a 250 ml amb aigua.
exercici 3
Quants mL d'aigua s'han d'afegir a 50 mL a una solució de clorur de calci (CaCl 2) 0,25 M, per preparar una solució de CaCl 2 a l'0,0125 M?
Novament, no hi ha pèrdua de massa de CaCl 2 un cop es vagi a diluir:
v i · c i = v f · c f
Aïllem i resolem per v f:
v f = v i · c i / c f
= 50 mL · 0,25 M / 0,0125 M
= 1.000 ml
Volum d'aigua a afegir-= v f - v i
1.000 ml - 50 ml = 950 ml
Cal doncs, afegir 950 ml d'aigua a 50 ml a la solució de clorur de calci 0,5 M. D'aquesta manera es prepararà 1.000 ml de solució de clorur de calci 0,0125 M.
referències
- Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8va ed.). Cengage Learning.
- Wikipedia. (2020). Dilution (equation). Recuperat de: en.wikipedia.org
- Jessie A. Key. (Sf). Dilutions and Concentrations. Recuperat de: opentextbc.ca
- ChemTeam. (Sf). Dilution: Definition and Calculations. Recuperat de: chemteam.info
- David R. Caprette. (2012). Making Dilutions. Recuperat de: ruf.rice.edu