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Preparo e diluição de soluções
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OBJETIVOS
▶ Preparar soluções a partir de reagentes sólidos e líquidos;
▶ Fazer cálculos prévios da quantidade de reagentes sólidos ou líquidos necessários para o preparo de soluções com concentração pré-estabelecida;
▶ Reconhecer as vidrarias volumétricas utilizadas no preparo de soluções;
▶ Preparar e fazer cálculos prévios para o preparo de soluções diluídas a partir de soluções estoque.
No nosso cotidiano: vários produtos comercializados em supermercados e farmácias são soluções.
AULA 5
O vinagre é muito usado como condimento que proporciona gosto e aroma aos alimentos. Este produto também é utilizado para conservar vegetais e outras substâncias, além de apresentar ação antisséptica contra a cólera e também em relação à Salmonella spp. e outros patógenos do intestino que causam infecções e epidemias. Desta forma, antes do consumo, é recomendável que se lave as frutas e hortaliças com vinagre. O vinagre é uma solução aquosa diluída onde predomina o ácido acético. Os alvejantes são soluções aquosas de hipoclorito de sódio (NaClO) e outras substâncias. As soluções de hipoclorito podem ter concentração variada, dependo do seu uso, e são encontradas comercialmente com o nome de água sanitária. O hipoclorito é uma espécie química que se decompõe com grande facilidade, principalmente na presença de luz, por isso essas soluções são comercializadas em recipientes opacos. Esse produto é usado no tratamento de água e desinfecção em geral pelo seu poder bactericida e por ser de baixo custo.
A grande maioria dos trabalhos experimentais em Química requer o emprego de soluções. Uma solução é uma mistura homogênea de duas ou mais substâncias. Nesta o componente que existir em menor quantidade é chamado de soluto. Qualquer substância que forme um sistema homogêneo com a água, esta será sempre considerada como solvente , mesmo que esteja em menor quantidade. Assim, precisa-se calcular a quantidade de soluto (sólido ou líquido) que será necessário para preparar uma solução de concentração definida.
No preparo de soluções entre líquido as vidrarias utilizadas são a pipeta volumétrica e o balão volumétrico , este possui um traço de aferição situado no gargalo, que determina o limite da capacidade do mesmo. Quando o solvente atingir o traço de aferição, observa-se a formação de um menisco.
LEITURA DO MENISCO
Para soluções translúcidas a leitura sempre se faz na parte inferior do menisco, enquanto para soluções não translúcidas a leitura se faz na parte superior do menisco.
SOLUTO SÓLIDO: O PREPARO DE SOLUÇÕES DEVE SEGUIR A SEGUINTE ORDEM:
- Pesar o soluto;
- Dissolver o soluto em um béquer usando uma pequena quantidade de solvente;
- Transferir quantitativamente para o balão volumétrico;
- Completar o volume com o solvente;
- Homogeneizar a solução;
- Padronizar a solução padrão, quando necessário;
- Guardar as soluções em recipientes adequados e rotulados.
SOLUTO LÍQUIDO: OPREPARO DE SOLUÇÕES DEVE SEGUIR A SEGUINTE ORDEM:
- Medir o volume do soluto;
- Transferir quantitativamente para o balão volumétrico;
- Completar o volume com o solvente;
- Homogeneizar a solução;
- Padronizar a solução padrão, quando necessário;
- Guardar as soluções em recipientes adequados e rotulados.
Rotule o recipiente conforme indicação abaixo:
FÓRMULA QUÍMICA ____ ____CONCENTRAÇÃO Nome do responsável/disciplina DD/MM/ANO
NaOH 0,1 mol/L
MÔNICA/QUI
20/03/
DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES
Com frequência é necessário preparar uma solução diluída a partir de uma solução mais concentrada.
Por exemplo, o rótulo da água sanitária abaixo, informa na composição (componente ativo: hipoclorito de sódio – 2,0 a 2,5% de cloro ativo) e no modo de usar (lavagem de roupas brancas e remoção de manchas – coloque 1 copo (200 mL) de água sanitária em 20 L de água). Neste caso estamos fazendo uma diluição da solução estoque.
No
No exemplo acima, o fabricante da água sanitária (uma solução de hipoclorito de sódio com 2,0 a 2,5 %pp de cloro ativo) sugere a diluição da solução inicial (200mL da solução em 5 litros de água) para lavagem de roupas, uma solução ainda mais diluída (200mL da solução em 10 litros de água) para limpeza geral e ainda o uso da solução “pura” (mais concentrada) para desinfecção.
Diluir uma solução significa adicionar a ela mais solvente, não alterando a massa do soluto. O princípio básico da diluição é que o número de mol do soluto é o mesmo na alíquota da solução concentrada e na solução diluída final.
Número de mols do soluto = n s Número de mols do soluto = n s
Concentração molar inicial = M i Concentração molar final = M f
Volume inicial = V i Volume final = V f
M i = n s / V i M f = n s / V f
n s = Mi. Vi ns = Mf. Vf
Solução Concentrada Solução Diluída
PARTE PRÁTICA
Procedimento 1: Preparo de solução a partir de um soluto sólido
▶ Preparação de 100 mL de solução de hidróxido de sódio 0,1 mol/L
Calcular a massa de NaOH necessária para preparação da solução. Pesar a quantidade calculada em um béquer de capacidade apropriada. Adicionar aproximadamente 10 mL de água destilada ao béquer contendo o NaOH e dissolver o sólido com o auxílio de um bastão de vidro. Transferir quantitativamente esta solução para um balão volumétrico de 100 mL. Efetuar pelo menos 4 lavagens do béquer e do bastão de vidro com, no máximo, 10mL de água destilada em cada lavagem, transferindo sempre para o balão volumétrico. Completar o volume do balão volumétrico com água destilada até o traço de aferição. Agitar o balão volumétrico para homogeneizar a solução. Guardar a solução, já rotulada, para uso posterior. Apresente, abaixo, os cálculos necessários para determinação da massa de NaOH a ser pesada para a preparação de 100 mL de solução de hidróxido de sódio 0,1 mol/L
Massa (em gramas):
m =
Expresse a concentração da solução de NaOH em %p/v.
Procedimento 2: Diluição da solução de NaOH 0,1 mol/L
Medir, com o auxílio de uma pipeta volumétrica, 1,00 mL da solução de NaOH 0,1 mol/L. Transferir para um balão volumétrico de 100 mL. Completar com água até o traço de aferição. Agitar o balão para homogeneizar a solução. Apresente, abaixo, os cálculos para determinação da concentração da solução de NaOH diluída recém preparada.
Procedimento 3: Preparo de solução a partir de um soluto líquido
▶ Preparação de 100 mL de solução de ácido clorídrico 0,1 mol/L
Alerta 1: Devido à liberação de vapores corrosivos de HCl(g), o manuseio de soluções concentradas de HCl deve ser efetuado na capela de exaustão. Alerta 2: Nunca ponha água sobre o ácido concentrado. O calor produzido pela diluição pode causar a ebulição da água e consequente projeção de espirros ácidos. Verta o ácido sobre a água lentamente e sob agitação constante. Calcular o volume de HCl concentrado necessário para preparação da solução. Dados: densidade da solução inicial de HCl = 1,19g/mL; teor = 37% p/p Com o auxílio de uma pipeta graduada, medir o volume calculado e transferir para um balão volumétrico de 100 mL, já contendo um pouco de água. Adicionar, aos poucos, água destilada até completar o volume até o traço de aferição. Agitar o balão para homogeneizar a solução. Guardar a solução, já rotulada, para uso posterior.
Referências Bibliográficas:
- Matos, R.C. Práticas de Análise Quantitativa, Departamento de Química, UFJF, Juiz de Fora, 2012.
- Basset, J.; Denney, R. C.; Jeffery, G. H. e Mendham, J.; VOGEL – Análise Inorgânica Quantitativa, Ed. Guanabara Dois, Rio de Janeiro, 1981.
1. O que se entende por “concentração de uma solução”?
2. O que é uma substância higroscópica?
3. Por que não se deve completar o volume de solução, em um balão volumétrico,
antes da solução ser resfriada?
4. Quais devem ser as massas de hidróxido de potássio, a serem pesadas, para
preparar as seguintes soluções: a) 250 mL de solução 0,1 mol/L e b) 2 L de solução
0,25 mol/L.
5. Calcule o volume de uma solução de ácido sulfúrico 6 mol/L necessário para
preparar 500 mL de uma solução 0,5 mol/L.
6. Que volume de ácido nítrico concentrado deve ser utilizado para preparar 250 mL
de uma solução 0,1 mol/L.
Dados: HNO 3 conc. = 65% p/p; d = 1,5 g/mL
7. Quais os cuidados que devem ser tomados na pipetagem de HCl concentrado?
8. Por que não é conveniente pesar o HCl conc.?
9. Qual a molaridade de uma solução de HCl a 37,0% (p/p), sabendo-se que a
densidade do HCl é 1,19 g/mL?
10. A água do mar contém 2,7 g de sal (cloreto de sódio) por 100 mL. Qual a
molaridade de NaCl no oceano?
11. Calcule o volume de uma solução de NaOH 0,1 mol/L a ser usado para o preparo
de 50 mL de uma nova solução de concentração 0,02 mol/L.
AUTO-AVALIAÇÃO
