Diluição de soluções

A diluição de soluções é uma técnica em que se busca diminuir a concentração do soluto presente em uma solução por meio da adição de solvente. O que chama a atenção é que, como apenas solvente é adicionado, então a quantidade de soluto é constante durante o processo de diluição. Com isso, é possível calcular as fórmulas para diluição que serão aplicadas nos diversos casos.

A diluição de soluções tem grandes aplicações no cotidiano. Um exemplo é na preparação de soluções de produtos de limpeza, as quais são utilizadas em nossas casas e outros locais. Também convém fazer a diluição de tintas, permitindo que estas tenham mais aderência e melhor efeito final. Outro exemplo de diluição no dia a dia é na preparação de medicamentos que são aplicados em hospitais de forma intravenosa.

Leia também: Afinal, o que são as soluções?

Tópicos deste artigo

• 1 - Resumo sobre diluição de soluções
• 2 - O que é diluição de soluções?
• 3 - Fórmula da diluição de soluções
• 4 - Como calcular a diluição das soluções?
• 5 - Preparo e diluição de soluções
• 6 - Diluição de soluções no dia a dia
  • → Adequação de produtos de limpeza
  • → Diluição de tintas
  • → Diluição de medicamentos
• 7 - Exercícios resolvidos sobre diluição de soluções

Resumo sobre diluição de soluções

• Diluição de soluções é uma técnica que objetiva a diminuição da concentração de um soluto em uma solução por meio da adição de solvente.
• Durante a diluição, a quantidade de soluto, seja em massa, seja em mols, permanece constante.
• A diluição de uma solução é muito importante durante nosso dia a dia, como na preparação de soluções de produtos de limpeza.
• Também é aplicada a diluição na preparação de tintas e de medicamentos em hospitais.

O que é diluição de soluções?

Diluição de uma solução é uma operação que é realizada com o intuito de diminuir a concentração do soluto presente em uma solução por meio da adição de solvente.

Fórmula da diluição de soluções

Para se calcular a variação da concentração durante um processo de diluição, nós partimos do pressuposto que, como só há adição de solvente, então a quantidade de soluto (seja sua massa, m, seja seu número de mols, n) permanece constante antes e após a diluição.

m_inicial = m_final                (1)

n_inicial = n_final                 (2)

Porém, devemos lembrar que a concentração comum é determinada como:

C = m/V

Se colocarmos essa expressão em função da massa, temos que:

m = C ∙ V                       (3)

Substituindo a equação (3) na equação (1), temos que:

C_inicial ∙ V_inicial = C_final ∙ V_final

Que é a equação utilizada na diluição para mensurar a variação de concentração mediante aumento de volume.

Também podemos chegar à mesma equação, porém em função da concentração molar, M, pois:

M = n/V

Se colocarmos essa expressão em função do número de mols, temos que:

n = M ∙ V                         (4)

Substituindo a equação (4) na equação (2), temos que:

M_inicial∙V_inicial = M_final∙V_final

Acerca do volume final, também devemos lembrar que o volume final da solução é fruto do volume inicial em conjunto com o volume de solvente adicionado, portanto, é possível escrever que:

V_final = V_inicial + V_solvente

Como calcular a diluição das soluções?

Calculamos a diluição das soluções por meio da sua fórmula. Para aplicarmos a fórmula de diluição das soluções, vamos propor duas demonstrações.

• Exemplo 1:

Uma solução de NaCl, cuja concentração é igual a 2,0 g/L e volume é igual a 500 mL, deve ser diluída para que tenha uma concentração igual a 0,5 g/L. Determine o volume de solvente que deve ser adicionado, em mililitros.

Resolução:

Usando a fórmula:

C_inicial ∙ V_inicial = C_final ∙ V_final

2,0 g/L ∙ 500 mL = 0,5 g/L ∙ V_final

Como os dois lados da equação são multiplicados pelo volume, não é preciso que a unidade de volume seja a mesma da unidade de concentração, apenas que seus valores sejam iguais. Realizando os cálculos, temos que:

V_final = 2000 mL

O volume de solvente adicionado é tirado pela seguinte fórmula:

V_final = V_inicial + V_solvente

2000 mL = 500 mL + V_solvente

V_solvente = 1500 mL

• Exemplo 2:

10 mL de uma solução de NaOH foram adicionados a um balão volumétrico, cujo volume foi acertado em 250 mL. Após avaliação minuciosa, percebeu-se que a concentração final de NaOH no balão volumétrico era de 0,08 mol/L. Determine a concentração molar da solução inicial de NaOH.

Resolução:

Usando a fórmula:

M_inicial ∙ V_inicial = M_final ∙ V_final

M_inicial ∙ 10 mL = 0,08 mol/L ∙ 250 mL

M_inicial = 0,08 mol/L ∙ 25

M_inicial = 2,0 mol/L

Preparo e diluição de soluções

No cotidiano dos laboratórios, a diluição deve ser realizada com a utilização de instrumentos de precisão, de forma que a concentração e o volume sejam corretamente determinados.

Por isso, no preparo de soluções, deve-se utilizar sempre uma balança analítica para a correta aferição da massa de soluto. Da mesma forma, o volume da solução deve ser aferido por meio de uma pipeta volumétrica.

A diluição deve ocorrer com solvente puro. Por exemplo, no caso de água, utilizar água destilada, de modo que não ocorram reações paralelas ou haja formação de interferentes.

Soluções preparadas e diluídas podem também ser preparadas e acondicionadas em balões volumétricos, vidrarias cujo volume é devidamente marcado no vidro, sendo, portanto, um instrumento de precisão.

Diluição de soluções no dia a dia

No nosso dia a dia, a diluição está presente em algumas operações.

→ Adequação de produtos de limpeza

Produtos de limpeza que são comprados nos supermercados e outras lojas especializadas têm diversos usos. Para alguns usos específicos, o fabricante ou órgãos competentes sempre recomendam algumas diluições.

Por exemplo, o Conselho Federal de Química (CFQ) recomenda que a água sanitária seja diluída para desinfecção de banheiros, pisos, solas e calçados. No caso, a recomendação é que sejam utilizados 50 mL de água sanitária e que água seja acrescentada até que se complete um litro.

→ Diluição de tintas

Quando vamos pintar nossa casa, as tintas devem ser devidamente diluídas. As tintas à base d’água devem ser diluídas com água, enquanto a tinta a óleo deve ser diluída com solvente específico, como aguarrás. A diluição da tinta permite uma maior aderência dela à região em que será aplicada; também permite um acabamento mais bonito, auxiliando no alastramento da tinta durante a pintura.

A diluição acima do recomendado gera a formação de bolhas, descascamento e sujeira. Já a diluição abaixo do recomendado pelo fabricante pode dificultar a pintura, deixar marcas do pincel ou rolo, além de piorar a aderência e evidenciar retoques.

→ Diluição de medicamentos

Em emergências de hospitais, é comum que os medicamentos intravenosos sejam diluídos antes de serem devidamente istrados nos pacientes. A técnica é adequada, pois, como o volume de soluto não se altera durante a diluição, permite que o remédio seja istrado de forma mais branda, minimizando efeitos colaterais ou a toxicidade.

Exercícios resolvidos sobre diluição de soluções

Questão 1

(Unesp) Uma solução aquosa do sal sulfato de cobre pentahidratado, CuSO₄ ∙ 5H₂O, massa molar = 250 g/mol, foi preparada pela diluição de 10 mL de uma solução estoque do sal que contém 10 g do sal/100 mL de solução, até o volume final de 1 L.

A concentração da solução diluída do sal, expressa em g/L e em mol/L, é, respectivamente,

A) 10 e 4 × 10^–3.

B) 1 e 1 × 10^–5.

C) 10 e 1 × 10^–1.

D) 1 e 4 × 10^–4.

E) 1 e 4 × 10^–3.

Resolução:

Alternativa E.

A concentração da solução estoque tem o ponto de partida de 100 g/L (pois, se 10 gramas estão em 100 mL, então 100 g estão em 1 L). O volume utilizado da solução estoque foi de 10 mL. Utilizando-se a fórmula de diluição:

C_inicial ∙ V_inicial = C_final ∙ V_final

100 g/L ∙ 10 mL = C_final ∙ 1000 mL

C_final = 1 g/L

Convertendo essa concentração de g/L para mol/L pela expressão C = M ∙ MM, em que M é a molaridade (mol/L) e MM é a massa molar, temos que:

1 g/L = M ∙ 250

M = 4 ∙ 10⁻³ mol/L

Questão 2

(Unifenas)

Consumidores e produtores estão cada vez mais preocupados com a qualidade de alimentos e a praticidade de prepará-los. Quanto mais rápido e fácil o preparo, mantendo qualidade sensorial equivalente ao produto fresco ou recém-preparado, mais atraente o produto se torna para consumidores e produtores. Sucos de frutas são consumidos principalmente por suas características sensoriais e como fonte de vitaminas. O suco do limão é considerado fonte de vitamina C e contém ácido fólico, niacina e piridoxina.

Fonte:https://www.scielo.br/j/cta/a/cL5zqDND7kdQrXR3wyTRWmp/?lang=pt. o em 20/03/2023

Se houver como solução original 200 mL de uma limonada de pH = 3 e se quiser diluí-la, obtendo uma limonada de pH = 4, o volume de água a ser adicionado deve ser igual a:

A) 2000 mL

B) 1800 mL

C) 1000 mL

D) 200 mL

E) 100 mL

Resolução:

Alternativa B.

Quando o pH é igual a 3, a concentração de íons H⁺ é igual a 10⁻³ mol/L. Quando o pH é igual a 4, a concentração dos íons H⁺ é igual a 10⁻⁴ mol/L.

Pela fórmula da diluição:

M_inicial ∙ V_inicial = M_final ∙ V_final

10⁻³ mol/L ∙ 200 mL = 10⁻⁴ mol/L ∙ V_final

V_final = 2000 mL

O volume de água a ser adicionado pode ser obtido pela expressão:

V_final = V_inicial + V_solvente

2000 mL = 200 mL + V_solvente

V_solvente = 1800 mL

Fontes

ATKINS, P.; JONES, L.; LAVERMAN, L. Princípios de Química: Questionando a vida e o meio ambiente. 7. ed. Porto Alegre: Bookman, 2018.

CANTO, E. L.; LEITE, L. L. C.; CANTO, L. C. Química – na abordagem do cotidiano. 1. ed. São Paulo: Moderna, 2021.

CONSELHO FEDERAL DE QUÍMICA – CFQ. Perguntas e respostas – água sanitária. Disponível em: https://cfq.org.br/wp-content/s/2020/05/2020-05-04_cartilha-perguntas-e-respostas-CFQ-V2-baixa-3.pdf.

FRANCISCO, F. M.; DO CANTO, E. L. Química na abordagem do cotidiano. 5ª ed. vol. 1. São Paulo: Moderna, 2009.

HAYNES, W. M. (ed.) CRC Handbook of Chemistry and Physics. 95^a ed. CRC Press: 2014.

REIS, M. Química: ensino médio. 2ª ed. vol. 1. São Paulo: Ática, 2016.

SANAR. Diluição de medicamentos: guia sobre como preparar medicamentos. Sanar. 5 fev. 2025. Disponível em: https://sanarmed.com/diluicao-de-medicamentos-guia-sobre-como-preparar-medicamentos-sanarflix/.

SUVINIL. Como diluir tinta: o a o e a importância prática. Tintas Suvinil. 23 jul. 2024. Disponível em: https://www.suvinil.com.br/blog/como-diluir-tinta-confira-o-o-a-o-e-saiba-a-importa.

USBERCO, J.; SPITALERI, P.; SALVADOR, E. Química 1: conecte live. 3ª ed. vol. 1. São Paulo: Saraiva, 2018.