No laboratório de química, um estudante precisa preparar 100 mL de uma solução de ácido clorídrico
com concentração de
a partir de uma solução estoque de
.
a) Qual o volume da solução estoque que deve ser utilizado?
Resposta final com unidade:
b) Qual o volume de água destilada que deve ser adicionado para completar a diluição?
Resposta final com unidade:
a) Qual o volume da solução estoque que deve ser utilizado?
b) Qual o volume de água destilada que deve ser adicionado para completar a diluição?
Passo 1
O enunciado nos dá os seguintes dados (vou listar exatamente o que foi informado):
- Concentração da solução estoque:
. - Concentração desejada da solução final:
. - Volume final desejado da solução:
.
O enunciado pede duas respostas:
(a) o volume da solução estoque que deve ser utilizado;
(b) o volume de água destilada que deve ser adicionado para completar a diluição.
(a) o volume da solução estoque que deve ser utilizado;
(b) o volume de água destilada que deve ser adicionado para completar a diluição.
Passo 2
Ideia física e fórmula que vamos usar (explicadinha, sem pressa): ao diluir, a quantidade de matéria (número de mols) do soluto não muda — só se altera o volume. A relação entre concentração, volume e número de mols é
onde
é o número de mols,
é a concentração (em
) e
é o volume (em
). Como os mols antes e depois da diluição são os mesmos, vale
Aqui:
-
= concentração da solução estoque; -
= volume da solução estoque que precisamos encontrar; -
= concentração desejada da solução final; -
= volume total da solução final.
Essa é a fórmula clássica de diluição. Agora vamos aplicá-la passo a passo.
Passo 3
Primeiro, colocar tudo nas mesmas unidades. Como as concentrações estão em
, convém usar litros para os volumes.
Converter o volume final:
Aplicar a fórmula de diluição para achar
:
Substituindo os valores (tudo em TeX):
Converter
para mililitros (mais prático no laboratório):
Portanto, deve-se pipetar
da solução estoque.
Passo 4
Agora calcular o volume de água a ser acrescentado. No final queremos
; já colocamos
da solução estoque. O volume de água necessário é a diferença:
Interpretação prática: adicionar
da solução estoque a um recipiente e completar com água destilada até
, ou medir e adicionar diretamente
de água se preferir.
Passo 5
Checagem rápida (sanity check):
de estoque com concentração 10 vezes maior (1,0 versus 0,1) diluído até
faz sentido — a concentração cai por um fator 10, como esperado. Vai dar certo no laboratório. Força aí — você consegue!
Resposta
(a)
(b)
(b)