O fator de diluição (DF) é um número que indica quantas vezes uma solução deve ser diluída para obter uma concentração menor. A solução pode ter um sólido, um líquido ou um soluto gasoso dissolvido. Portanto, sua concentração depende do número de partículas do soluto e do volume total V.
No campo da química, muitas expressões de concentração são utilizadas: porcentagem, molar (M), normal (N), entre outras. Cada um deles depende de uma quantidade finita de soluto; de gramas, quilogramas ou moles, a equivalentes. Porém, ao reduzir tais concentrações, o DF se aplica a todas essas expressões.
Na imagem acima, você tem um exemplo de diluição sucessiva de grenadine. Observe que da esquerda para a direita a cor vermelha fica mais clara; que é igual a uma concentração menor de grenadine.
O fator de diluição permite determinar a diluição do último copo em comparação com o primeiro. Assim, em vez de propriedades organolépticas simples, com DF o experimento pode ser repetido a partir do mesmo frasco de grenadine (solução estoque); de modo que, desta forma, é garantido que as concentrações dos novos vasos são iguais.
A concentração de grenadine pode ser expressa em qualquer unidade; no entanto, o volume dos vasos é constante e, para facilitar os cálculos, utilizam-se simplesmente os volumes de granadina dissolvida na água. A soma deles será igual a V: o volume total de líquido no copo.
Assim como a granadina do exemplo, isso acontece no laboratório com qualquer outro reagente. Soluções estoque concentradas são preparadas, das quais alíquotas são retiradas e diluídas para obter soluções mais diluídas. Dessa forma, busca reduzir riscos em laboratório e perdas de reagentes..
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A diluição é um procedimento que permite reduzir a concentração de uma solução ou a sua densidade. A ação de reduzir a intensidade da cor em uma solução de um corante também pode ser considerada como uma diluição..
Para diluir com sucesso uma solução até uma determinada concentração, a primeira coisa a fazer é saber quantas vezes a concentração da solução estoque é maior do que a concentração da solução diluída..
Assim, sabe-se quantas vezes a solução inicial deve ser diluída para se obter uma solução com a concentração desejada. O número de vezes é conhecido como fator de diluição. E nisso consiste, em uma fração adimensional, o que indica uma diluição.
É comum encontrar uma diluição expressa, por exemplo, da seguinte forma: 1/5, 1/10, 1/100, etc. O que significa isto? Simplesmente indica que para se obter uma solução com a concentração desejada, a solução estoque deve ser diluída tantas vezes quantas forem indicadas pelo denominador da fração indicada..
Se, por exemplo, for utilizada a diluição 1/5, a solução inicial deve ser diluída 5 vezes para se obter uma solução com esta concentração. Portanto, o número 5 é o fator de diluição. Isso se traduz da seguinte maneira: a solução 1/5 é cinco vezes mais diluída que a mãe..
Como preparar essa solução? Se for tomado 1mL da solução estoque, este volume deve ser quintuplicado, de forma que a concentração do soluto seja diluída por um fator de 1/5. Portanto, se for diluído com água (como no exemplo da granadina), a 1mL desta solução, deve-se adicionar 4 mL de água (1 + 4 = 5mL de volume final VF).
A seguir, discutiremos como deduzir e calcular o DF.
Para preparar uma diluição, um volume de uma solução inicial ou estoque é levado para um balão volumétrico, onde é adicionada água até que a capacidade de medição do balão volumétrico seja concluída..
Nesse caso, quando a água é adicionada ao balão volumétrico, nenhuma massa de soluto está sendo adicionada. Assim, a massa do soluto ou solução permanece constante:
meu = mF (1)
meu = massa do soluto inicial (em solução concentrada).
E mF = massa do soluto final (em solução diluída).
Mas, m = V x C. Substituindo na equação (1), temos:
Veu x Ceu = VF x CF (dois)
Veu = volume do estoque ou solução inicial que foi usado para fazer a diluição.
Ceu = concentração do estoque ou solução inicial.
VF = volume da solução diluída que foi preparada.
CF = concentração da solução diluída.
A Equação 2 pode ser escrita da seguinte forma:
Ceu / CF = VF / Veu (3)
Mas, Ceu / CF por definição é o Fator de diluição, pois indica os tempos em que a concentração da solução estoque ou inicial é maior em relação à concentração da solução diluída. Portanto, indica a diluição a ser realizada para preparar a solução diluída da solução estoque..
Da mesma forma, a partir da observação da equação 3 pode-se concluir que a relação VF / Veu é outra maneira de obter o Fator de diluição. Ou seja, qualquer uma das duas expressões (Ceu/ CF, VF/ Veu) são válidos para o cálculo do FD. O uso de um ou de outro dependerá dos dados disponíveis.
Uma solução de NaCl 0,3 M foi usada para preparar uma solução diluída de NaCl 0,015 M. Calcular o valor do fator de diluição.
O fator de diluição é 20. Isso indica que para preparar a solução de NaCl 0,015 M diluída, a solução NaCl 0,3 M teve que ser diluída 20 vezes:
FD = Ceu / CF
0,3M / 0,015M
vinte
Saber que o fator de diluição é 15: qual volume de água deve ser adicionado a 5 ml de uma solução concentrada de glicose para fazer a diluição desejada?
Como primeiro passo, procedemos ao cálculo do volume da solução diluída (VF) Uma vez calculado, o volume de água adicionado para fazer a diluição é calculado a partir deste.
FD = VF / Veu.
VF = FD x Veu
15 x 5 ml
75 ml
Volume de água adicionado = 75 ml - 5 ml
70 ml
Em seguida, para preparar a solução diluída com fator de diluição de 15, 70 ml de água foram adicionados a 5 ml da solução concentrada para perfazer o volume final de 75 ml..
A concentração de uma solução estoque de frutose é de 10 g / L. Deseja-se preparar a partir dele, uma solução de frutose com concentração de 0,5 mg / mL. Tomando 20 mL da solução estoque para fazer a diluição: qual deve ser o volume da solução diluída??
O primeiro passo para resolver o problema é calcular o fator de diluição (DF). Uma vez obtido, o volume da solução diluída (VF).
Mas antes de fazer o cálculo proposto, é necessário fazer a seguinte observação: as quantidades das concentrações de frutose devem ser colocadas nas mesmas unidades. Neste caso particular, 10 g / L é equivalente a 10 mg / mL, situação esta sendo ilustrada pela seguinte transformação:
(mg / mL) = (g / L) x (1.000 mg / g) x (L / 1.000 mL)
Portanto:
10 g / L = 10 mg / mL
Continuando com os cálculos:
FD = Ceu / CF
DF = (10 mg / mL) / (0,2 mg / mL)
cinquenta
Mas desde VF = FD x Veu
VF = 50 x 20 mL
1.000 mL
Em seguida, 20 mL da solução de frutose 10g / L foram diluídos para 1L de solução 0,2g / L.
Um método de fazer diluições em série será ilustrado. Você tem uma solução de glicose com concentração de 32 mg / 100mL, e a partir dela quer preparar por diluição um conjunto de soluções de glicose com as concentrações: 16 mg / 100mL, 8 mg / 100mL, 4 mg / 100mL, 2 mg / 100mL e 1 mg / 100mL.
5 tubos de ensaio são rotulados para cada uma das concentrações indicadas na declaração. Em cada um deles, por exemplo, 2 mL de água são colocados.
Em seguida, 2 mL da solução estoque são adicionados ao tubo 1 com água. O conteúdo do tubo 1 é agitado e 2 mL de seu conteúdo são transferidos para o tubo 2. Por sua vez, o tubo 2 é agitado e 2 mL de seu conteúdo são transferidos para o tubo 3; procedendo da mesma forma com os tubos 4 e 5.
2 mL de água e 2 mL da solução estoque com uma concentração de glicose de 32 mg / 100 mL são adicionados ao tubo 1. Portanto, a concentração final de glicose neste tubo é 16 mg / 100mL.
Ao tubo 2 são adicionados 2 mL de água e 2 mL do conteúdo do tubo 1 com uma concentração de glicose de 16 mg / 100 mL. Em seguida, no tubo 2 a concentração do tubo 1 é diluída 2 vezes (DF). Portanto, a concentração final de glicose neste tubo é de 8 mg / 100mL.
2 mL de água e 2 mL do conteúdo do tubo 2 são adicionados ao tubo 3, com uma concentração de glicose de 8 mg / 100mL. E como os outros dois tubos, a concentração é dividida em dois: 4 mg / 100 mL de glicose no tubo 3.
Pelas razões explicadas acima, a concentração final de glicose nos tubos 4 e 5 é, respectivamente, 2mg / 100mL e 1 mg / 100mL..
O DF dos tubos 1, 2, 3, 4 e 5, em relação à solução estoque, são: 2, 4, 8, 16 e 32, respectivamente.
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