- Come viene eseguita una diluizione?
- Ragionamento teorico
- Applicazione
- Processi
- Diluizione seriale
- Esempi di diluizioni
- esercizi
- Esercizio 1
- Esercizio 2
- Esercizio 3
- Riferimenti
La diluizione è un processo mediante il quale la concentrazione di una soluzione, generalmente diminuisce con l'aggiunta di un diluente. Tuttavia, la diluizione può avvenire anche mediante un processo che rimuove il soluto dalla soluzione.
Quest'ultima procedura, anche se suona strana, è una pratica abituale in cucina quando si aggiunge una patata a un alimento molto salato per rimuovere il sale in eccesso. Il cibo avrà un sapore meno salato perché le patate assorbono il suo contenuto di sale.
Quando una soluzione acquosa di fenolftaleina viene diluita, il suo colore svanisce. Fonte: Pxhere.
La diluizione effettuata, o da effettuare, è espressa in termini quali: 1/5. Ciò significa che per effettuare la diluizione si preleva un volume della soluzione concentrata e si aggiungono quattro volumi del diluente; di solito acqua. In questo caso, il numero 5 rappresenta il fattore di diluizione.
Il fattore di diluizione è il quoziente tra la concentrazione iniziale della soluzione e la concentrazione finale della soluzione diluita. Allo stesso modo, il fattore di diluizione è il quoziente tra il volume della soluzione diluita e il volume della soluzione concentrata che è stata presa per effettuare la diluizione.
Come viene eseguita una diluizione?
Ragionamento teorico
Per preparare una diluizione, si preleva un certo volume della soluzione concentrata e si porta in un contenitore, aggiungendo diluente fino a raggiungere il volume calcolato per la soluzione diluita.
La massa di soluto che è stata prelevata dalla soluzione concentrata per effettuare la diluizione è esattamente uguale alla massa di soluto che viene posta nel contenitore utilizzato per effettuare la diluizione.
m io = m f
Dove m i è la massa del soluto nella soluzione concentrata utilizzata per effettuare la diluizione e m f è la massa del soluto nella soluzione diluita. Sappiamo anche che:
m io = v io c io
m f = v f c f
Quindi sostituire:
v io c io = v f c f
Riscrittura dell'equazione:
c io / c f = v f / v io
c i / c f è il fattore di diluizione (quante volte è necessario diluire la soluzione concentrata). Tuttavia, v f / v i conta anche come fattore di diluizione.
Applicazione
Se vuoi preparare una diluizione, devi sapere quante volte la soluzione concentrata deve essere diluita per ottenere la concentrazione desiderata della soluzione diluita (fattore di diluizione). Per fare ciò, dividere la concentrazione della soluzione concentrata per la concentrazione della soluzione diluita.
Ma: quale volume della soluzione concentrata occorre prelevare per effettuare la diluizione? Se si conoscono il volume finale della soluzione diluita (v f ) e il fattore di diluizione, è facile conoscere il volume della soluzione concentrata (v i ), necessaria per effettuare la diluizione desiderata:
v io = v f / FD
Processi
Il volume della soluzione concentrata calcolata (v i ) viene misurato mediante una pipetta o un cilindro graduato e versato in un matraccio volumetrico. Quindi si aggiunge il diluente fino a raggiungere la capacità del pallone, che indica il volume della soluzione diluita (v f ).
Diluizione seriale
Questo tipo di diluizione è spesso utilizzato nell'analisi volumetrica. Per questo, le provette sono disposte in serie e in ciascuna di esse viene aggiunto lo stesso volume di acqua deionizzata; ad esempio 2 mL.
Una diluizione di siero 1/5 può essere preparata separatamente. Quindi, 2 mL della diluizione del siero vengono aggiunti alla prima provetta contenente 2 mL di acqua. La provetta viene agitata adeguatamente e 2 mL di questa miscela vengono trasferiti nella provetta 2.
Successivamente, la provetta 2 viene miscelata bene e 2 mL del suo contenuto vengono trasferiti nella provetta 3, e così via fino al completamento della serie di provette. Come conseguenza di questa procedura, ci sono provette con diluizioni di siero 1/10, 1/20, 1/40 …
Esempi di diluizioni
Alcuni esempi di diluizione sono:
-Diluire una soluzione di NaCl 5 M 1/10 per ottenere una soluzione di NaCl 0,5 M.
-L'aggiunta di acqua o altro diluente alla vernice per ridurre l'intensità della colorazione o per diminuirne la viscosità.
-L'aggiunta di latte al caffè per ridurre la concentrazione del caffè e conferirgli un gusto più morbido e dolce.
-Diluire una limonata con acqua per ridurre la sua concentrazione di acidità.
-Effettuare la diluizione di un siero per effettuare la titolazione di eventuali anticorpi presenti in esso.
esercizi
Esercizio 1
Quante volte deve essere diluita una soluzione di NaCl 0,5 M per ottenere 1 litro di soluzione 0,025 M, e quale sarà il volume della soluzione di NaCl 0,5 M necessaria per preparare questa soluzione diluita?
Partiamo dal fattore di diluizione:
FD = c i / c f
Abbiamo tutti i dati:
c i = concentrazione iniziale (0,5 M)
c f = concentrato finale (0,025 M)
E quindi calcoliamo FD:
FD = 0,5 M / 0,025 M
= 20
La soluzione di NaCl 0,5 M deve essere diluita 20 volte per ottenere una soluzione di NaCl 0,025 M.
Con questo valore di DF possiamo ora calcolare il volume iniziale da prelevare dalla soluzione concentrata per questa diluizione:
FD = v f / v io
Isoliamo v i e risolviamo:
v io = 1 L / 20
= 0,05 L
= 50 mL
Pertanto, sono necessari 50 mL della soluzione di NaCl 0,5 M per preparare un litro della soluzione di NaCl 0,025 M.
Esercizio 2
Quanti mL di un reagente di acido solforico (H 2 SO 4 ) con una concentrazione del 95% (m / m) e una densità di 1,84 g / mL sono necessari per preparare 250 mL di una soluzione di acido solforico al 0,5 M? Peso molecolare dell'acido solforico: 98 g / mol.
Il primo passo è calcolare la molarità dell'acido solforico concentrato:
m = vd
Determiniamo la massa di H 2 SO 4 corrispondente alla soluzione con la densità data:
m = 1.000 mL 1,84 g / mL
= 1.840 g
Poiché l'acido solforico è puro al 95%, la sua massa effettiva deve essere calcolata:
m = 1.840 g (95/100)
= 1.748 g
Poiché è stato ipotizzato un litro di soluzione di H 2 SO 4 al 95%, le moli presenti in questi grammi ci daranno direttamente la molarità:
M = (1.748 g / L) / (98 g / mol)
= 17,83
Sappiamo che la massa di H 2 SO 4 diluita è la stessa prima e dopo la diluizione:
m io = m f
c io v io = c f v f
v io = c f · v f / c io
E risolviamo per v i :
v io = 0,5 M 250 mL / 17,83 M
= 7,010 mL
Quindi, per preparare 250 mL di una soluzione di acido solforico 0,5 M, una porzione di acqua viene posta nel matraccio volumetrico per evitare schizzi e vengono aggiunti 7,010 mL di acido solforico concentrato e portati a 250 mL con acqua.
Esercizio 3
Quanti mL di acqua devono essere aggiunti a 50 mL a una soluzione di cloruro di calcio (CaCl 2 ) 0,25 M per preparare una soluzione di CaCl 2 0,0125 M?
Ancora una volta, non c'è perdita di massa di CaCl 2 una volta diluito:
v io c io = v f c f
Isoliamo e risolviamo per v f :
v f = v io c io / c f
= 50 mL 0,25 M / 0,0125 M
= 1.000 mL
Volume d'acqua da aggiungere = v f - v i
1.000 mL - 50 mL = 950 mL
È quindi necessario aggiungere 950 mL di acqua a 50 mL alla soluzione di cloruro di calcio 0,5 M. In questo modo, verranno preparati 1.000 mL di soluzione di cloruro di calcio 0,0125 M.
Riferimenti
- Whitten, Davis, Peck e Stanley. (2008). Chimica (8 ° ed.). CENGAGE Apprendimento.
- Wikipedia. (2020). Diluizione (equazione). Estratto da: en.wikipedia.org
- Jessie A. Key. (Sf). Diluizioni e concentrazioni. Recupero da: opentextbc.ca
- ChemTeam. (Sf). Diluizione: definizione e calcoli. Recupero da: chemteam.info
- David R. Caprette. (2012). Fare diluizioni. Recupero da: ruf.rice.edu