Exercícios sobre os cálculos envolvendo diluição de soluções

Letra c). Os dados fornecidos pelo exercício foram:

• massa de soluto na solução inicial (estoque)

• Volume da solução estoque: 200 mL ou 0,2 L (após dividir por 1000)

• Volume utilizado da solução estoque: ?

• Concentração molar final: 0,30 mol/L

• Volume final: 400 mL

Para determinar o volume da solução estoque que foi diluído em 400 mL, devemos realizar os seguintes passos:

1º Passo: Calcular a massa molar do hidróxido de potássio (KOH).

Para isso, basta multiplicar a massa atômica de cada elemento pela quantidade de átomos na fórmula e, por fim, somar:

M₁ = 1.M_K + 1.M_O + 1.M_H

M₁ = 1.39 + 1.16 + 1.1

M₁ = 39 + 16 + 1

M₁ = 56 g/mol

2º Passo: Calcular a concentração em mol/L da solução estoque.

Para isso, devemos utilizar na seguinte expressão a massa e o volume fornecidos pelo enunciado e a massa molar calculada no primeiro passo:

M_i=   m₁  
      M₁.V

M_i=     5,6    
        56.0,2

M_i=   5,6  
        11,2

M_i= 0,5 mol/L

3º Passo: Determinar o volume da solução estoque que foi diluído.

Para isso, basta utilizar o que o enunciado forneceu – a concentração e o volume final após a diluição – e a concentração em mol/L da solução estoque, obtida no segundo passo:

M_i.V_i = M_f.V_f

0,5. V_i = 0,3.400

0,5. V_i = 120

V_I = 120
       0,5

V_I = 240 mol/L

Letra d). Os dados fornecidos pelo exercício foram:

• Volume da solução inicial: 800 mL

• Concentração molar inicial: 0,80 mol/L

• Volume de água adicionado (V_a): ?

• Concentração molar final: 0,34 mol/L

• Volume final (V_f): ?

1º Passo: Determinar o volume final.

Para isso, basta somar o volume inicial com o volume de água adicionado (que ainda não foi calculado):

V_f = Vi + V_a

V_f = 800 + V_a

2º Passo: Determinar o volume de água adicionado.

Para isso, utilizamos na fórmula a seguir os valores fornecidos pelo exercício e a expressão que foi montada no primeiro passo:

M_i.V_i = M_f.V_f

0,8.800 = 0,34.(800 + V_a)

640 = 272 + 0,34.V_a

0,34.V_a = 640 - 272

V_a =  368   
         0,34

V_a = 1082 mL

Letra c). Os dados fornecidos pelo exercício foram:

• Volume inicial: 400 mL

• Concentração molar: 0,4 mol/L

• Volume final: 200 mL

• Concentração final, em mol/L, de íons cálcio: ?

Para determinar a concentração final, em mol/L, de íons cálcio, devemos realizar os seguintes passos:

1º Passo: Calcular a concentração molar de cloreto de cálcio após a diluição utilizando os dados fornecidos na seguinte expressão:

M_i.V_i = M_f.V_f

0,4.400 = M_f.200

160 = M_f.200

M_f = 160 
       200

M_f = 0,8 mol/L

2º Passo: Determinar a concentração em mol/L de íons cálcio [Ca⁺²].

Para isso, basta multiplicar a concentração da solução final pela quantidade de átomos presentes na fórmula do cloreto de cálcio (CaCl₂), que é igual a 1:

[Ca⁺²] = M_f.1

[Ca⁺²] = 0,8.1

[Ca⁺²] = 0,8 mol/L

Letra b). Os dados fornecidos pelo exercício foram:

• Volume da ampola: 20 mL

• Concentração molar: 0,25 mol.L^–1

• Volume final: 50 mL

• Concentração final, em mol/L: 6,0.10^–2 mol.L^–1 ou 0,06 mol/L

1º Passo: Interpretação.

Se a concentração em mol/L da solução que o auxiliar de enfermagem precisa administrar (0,06 mol/L) no paciente é menor que a concentração da ampola (0,25 mol/L), trata-se de um exercício de diluição, ou seja, ele deve retirar um certo volume (que é a pergunta do exercício) da ampola e diluir até obter 50 mL.

2º Passo: Calcular o volume que foi diluído (volume inicial).

Para isso, basta utilizar os dados fornecidos pelo enunciado na expressão a seguir:

M_i.V_i = M_f.V_f

0,25.V_i = 0,06.50

0,25.V_i = 3

V_i =   3   
       0,25

V_i = 12 mL