FACTOR DE DILUCIÓ: EN QUÈ CONSISTEIX, COM ES TREU, EXEMPLES - QUIMICA - 2026

El factor de dilució (FD) és un nombre que indica les vegades que ha de diluir una solució per obtenir una de menor concentració. La solució pot tenir dissolt ja sigui un solut sòlid, líquid o gasós. Per tant, la seva concentració depèn de el nombre de partícules de l'solut i de el volum total V.

En el camp de la química es fa ús de moltes expressions de concentració: percentual, molar (M), normal (N), entre d'altres. Cadascuna d'elles depèn d'una quantitat finita de solut; des grams, quilograms, o mols, fins equivalents. No obstant això, a l'hora de disminuir tals concentracions, el FD s'aplica per a totes aquestes expressions.

Font: By No machine-readable Autor provided. Leridant ~ commonswiki assumed (based on copyright claims)., Via Wikimedia Commons

A la imatge superior es té un exemple d'una dilució successiva de granadina. Cal notar que d'esquerra a dreta el color vermell va tornant-se més clar; el que és igual a una menor concentració de granadina.

El factor de dilució permet determinar què tan diluït es troba l'últim got que fa a el primer. Així, en lloc de les simples propietats organolèptiques, amb el FD pot repetir l'experiment a partir de la mateixa ampolla de granadina (solució mare); perquè d'aquesta manera s'asseguri que les concentracions dels nous vasos siguin iguals.

La concentració de granadina pot venir expressada en qualsevol unitat; no obstant això, el volum dels vasos és constant, i per facilitar els càlculs es recorre simplement als volums de granadina dissolts en aigua. La suma d'aquests seran igual a V: el volum de líquid total en el vas.

Tal com passa amb la granadina de l'exemple, succeeix en el laboratori amb qualsevol altre reactiu. Es preparen solucions mares concentrades, de les quals es prenen alíquotes, i es dilueixen per obtenir solucions més diluïdes. D'aquesta manera es busca disminuir riscos en el laboratori i pèrdues de reactius.

En què consisteix el factor de dilució?

dilució

La dilució és un procediment que permet la disminució de la concentració d'una solució o de la seva densitat. També es pot considerar com una dilució l'acció de disminuir la intensitat del color en una solució d'un colorant.

Per diluir amb èxit una solució a una concentració determinada, el primer que s'ha de fer és conèixer quantes vegades és més gran la concentració de la solució mare amb relació a la concentració de la solució diluïda.

Així, es coneix les vegades que ha de diluir la solució inicial per obtenir una solució amb la concentració desitjada. El nombre de vegades és el que es coneix com el factor de dilució. I en això consisteix, en una fracció adimensional, la qual assenyala una dilució.

factors

És freqüent trobar una dilució expressada, per exemple, de la manera següent: 1/5, 1/10, 1/100, etc. Què vol dir això? Simplement indica que per obtenir una solució amb la concentració desitjada, s'ha de diluir la solució mare les vegades que indica el denominador de la fracció nomenada.

Si, per exemple, es fa servir la dilució 1/5, s'ha de diluir 5 vegades la solució inicial per obtenir una solució amb aquesta concentració. Per tant, el número 5 és el factor de dilució. Aquest tradueix de la següent forma: la solució 1/5 és cinc vegades més diluïda que la mare.

Com preparar aquesta solució? Si es pren 1mL de la solució mare, aquest volum ha de quintuplicar, perquè així, la concentració de l'solut es dilueixi per un factor de 1/5. Llavors, si es va a diluir amb aigua (com en l'exemple de la granadina), a 1mL d'aquesta solució cal afegir 4 ml d'aigua (1 + 4 = 5mL de volum final V _F).

A continuació, es comentarà com deduir i calcular el FD.

Com es treu el factor de dilució?

deducció

Per preparar una dilució un volum d'una solució inicial o mare es porta a un matràs aforat, on s'agrega aigua fins a completar la capacitat de mesura de l'matràs aforat.

En aquest cas, quan s'agrega aigua a l'matràs aforat no s'està agregant massa de l'solut. Llavors, la massa de solut o de la solució roman constant:

m _i = m _f (1)

m _i = massa de l'solut inicial (en la solució concentrada).

I m _f = massa de l'solut final (en la solució diluïda).

Però, m = V x C. Substituint en l'equació (1), es té:

V _i x C _i = V _f x C _f (2)

V _i = volum de la solució mare o inicial que es va prendre per fer la dilució.

C _i = concentració de la solució mare o inicial.

V _f = volum de la solució diluïda que es va preparar.

C _f = concentració de la solució diluïda.

Es pot escriure l'equació 2 de la forma següent:

C _i / C _f = V _f / V _i (3)

Dues expressions vàlides per a FD

Però, C _i / C _f per definició és el Factor de Dilució, ja que indica les vegades que és més gran la concentració de la solució mare o inicial amb relació a la concentració de la solució diluïda. Per tant, indica la dilució que cal realitzar per preparar la solució diluïda a partir de la solució mare.

Així mateix, de l'observació de l'equació 3 es pot concloure que la relació V _f / V _i és una altra forma d'obtenir el Factor de Dilució. És a dir, qualsevol de les dues expressions (C _i / C _f, V _f / V _i) són vàlides per calcular FD. L'ús d'una o d'una altra, dependrà de les dades disponibles.

exemples

exemple 1

Una solució de NaCl 0,3 M es va utilitzar per preparar una solució diluïda de NaCl 0,015 M. Calcular el valor de el factor de dilució.

El factor de dilució és 20. Això indica que per preparar la solució diluïda de NaCl 0,015 M, va caldre diluir 20 vegades la solució de NaCl 0,3 M:

FD = C _i / C _f

0,3 M / 0,015 M

20

exemple 2

Sabent que el factor de dilució és 15: ¿quin volum d'aigua devia ser afegit a 5 ml d'una solució concentrada de glucosa per fer la dilució desitjada?

Com a primer pas es procedeix a calcular el volum de la solució diluïda (V _f). Un cop calculat, d'aquest es calcula el volum d'aigua afegit per fer la dilució.

FD = V _f / V _i.

V _f = FD x V _i

15 x 5 ml

75 ml

Volum afegit d'aigua = 75 ml - 5 ml

70 ml

Llavors, per preparar la solució diluïda amb un factor de dilució de 15, a 5 ml de la solució concentrada se li va afegir 70 ml d'aigua fins a completar el volum final de 75 ml.

exemple 3

La concentració d'una solució mare de fructosa és de 10 g / L. Es desitja preparar a partir d'ella, una solució de fructosa amb una concentració de 0,5 mg / ml. Prenent-de la solució mare 20 ml per fer la dilució: quin ha de ser el volum de la solució diluïda?

El primer pas per resoldre el problema és calcular el factor de dilució (FD). Un cop obtingut, es farà el càlcul de l'volum de la solució diluïda (V _f).

Però abans de fer el càlcul plantejat cal fer la següent observació: cal col·locar les quantitats de les concentracions de fructosa en les mateixes unitats. En aquest cas en particular, 10 g / L equival a 10 mg / ml, ilustrándose aquesta situació mitjançant la transformació següent:

(Mg / ml) = (g / L) x (1.000 mg / g) x (L / 1.000 ml)

Per tant:

10 g / L = 10 mg / ml

Continuant amb els càlculs:

FD = C _i / C _f

FD = (10 mg / ml) / (0,2 mg / ml)

50

Però com V _f = FD x V _i

V _f = 50 x 20 ml

1.000 ml

Llavors, 20 ml de la solució de fructosa 10g / L, es va diluir a 1L de solució 0.2g / L.

exemple 4

Es va il·lustrar un mètode de realitzar dilucions en sèrie. Es té una solució de glucosa amb una concentració de 32 mg / 100mL, ia partir d'ella, es desitja preparar mitjançant dilució 1 conjunts de solucions de glucosa amb les concentracions: 16 mg / 100mL, 8 mg / 100mL, 4 mg / 100mL, 2 mg / 100mL i 1 mg / 100mL.

procediment

Es retolen 5 tubs d'assaigs per a cadascuna de les concentracions indicades a l'enunciat. En cada un ells, es col·loca, per exemple, 2 ml d'aigua.

Després a l'tub 1 amb aigua se li afegeix 2 mL de la solució mare. S'agita el contingut de l'tub 1 i es transfereixen 2 mL del seu contingut a el tub 2. Al seu torn, el tub 2 és agitat i 2ml del seu contingut es transfereix a el tub 3; procedint de la mateixa manera amb els tubs 4 i 5.

explicació

A el tub 1 se li afegeixen 2ml d'aigua i 2 ml de la solució mare amb una concentració de glucosa de 32 mg / 100 ml. Pel que la concentració final de glucosa en aquest tub és 16 de mg / 100mL.

A l'tub 2 se li afegeixen 2 mL d'aigua i 2 ml de el contingut de l'tub 1 amb una concentració de glucosa de 16 mg / 100 ml. Després, en el tub 2 la concentració de l'tub 1 es diluïda 2 vegades (FD). Pel que la concentració final de glucosa en aquest tub és de 8 mg / 100mL.

A el tub 3 se li afegeixen 2 mL d'aigua i 2ml de el contingut de l'tub 2, amb una concentració de glucosa de 8 mg / 100mL. I a l'igual que els altres dos tubs, la concentració es divideix en dos: 4 mg / 100 ml de glucosa en el tub 3.

Per la raó abans explicada, la concentració final de glucosa en els tubs 4 i 5 és, respectivament, de 2mg / 100mL i 1 mg / 100mL.

El FD dels tubs 1, 2, 3, 4, i 5, amb relació a la solució mare, són: 2, 4, 8, 16 i 32, respectivament.

referències

1. Aus i Tute. (Sf). Dilution Factor Calculations. Pres de: ausetute.com.au
2. JT (sf). Dilution Factor.. Pres de: csus.edu
3. Dilutions Help. (Sf). Pres de: uregina.ca
4. Joshua. (05 de juny de 2011). Difference Between Dilution and Dilution Factor. DifferenceBetween.net. Recuperat de: differencebetween.net
5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Química. (8va ed.). Cengage Learning.
6. Innovarte. (11 de març de 2014). Dilucions seriades. Recuperat de: 3.uah.es