Um dos procedimentos mais comuns em laboratório é a preparação de soluções aquosas por diluição de soluções mais concentradas, de concentração conhecida, habitualmente designadas por soluções-mãe.
Na preparação rigorosa de uma solução por diluição, é necessário medir com rigor um determinado volume da solução mais concentrada, transferir esse volume de solução para um balão volumétrico (de capacidade igual ao volume de solução pretendido) e completar o volume de solução pretendido com água até ao traço de referência do balão.
Durante a preparação da solução, esta deve ser agitada.
Em laboratório, é também possível determinar a densidade (massa volúmica) de soluções utilizando diferentes métodos, um dos quais é a picnometria de líquidos.
Este método baseia-se na determinação da massa de solução contida num picnómetro cuja capacidade foi previamente calibrada, a uma mesma temperatura.
Considere uma solução-mãe de cloreto de potássio, KCl(aq), que contém 2,35×10-3 mol de KCl por cada 1,00 g de solução.
A massa volúmica desta solução foi determinada por picnometria, tendo sido obtidos, a uma mesma temperatura, os dados apresentados na tabela seguinte:
Capacidade do picnómetro:
98,73 mL; Massa do picnómetro vazio:
31,55 g; Massa do picnómetro cheio com a solução-mãe de KCl:
145,09 g.
Admita que quer preparar, por diluição dessa solução-mãe, uma solução de KCl de concentração 0,27 mol dm-3.
Calcule o fator de diluição a considerar na preparação da solução diluída de KCl.
Apresente todas as etapas de resolução.
Etapas de resolução:
A) Cálculo da massa de solução-mãe de KCl contida no picnómetro
(m = 113,54 g) (ver nota) ......................................................................................... 2 pontos
B) Cálculo do volume de 1,00 g da solução-mãe (V = 0,8696 cm³)
OU
Cálculo da massa de 1,00 cm³ da solução-mãe (m = 1,150 g)
OU
Cálculo da quantidade de KCl existente em 113,54 g da solução-mãe
(n = 0,2668 mol) ......................................................................................... 5 pontos
C) Cálculo da concentração da solução-mãe de KCl (c = 2,702 mol dm⁻³) ................... 5 pontos
D) Cálculo do fator de diluição (10) ................................................................................. 3 pontos
Nota – O arredondamento do valor da massa de solução-mãe de KCl contida no picnómetro implica
a pontuação desta etapa com zero pontos.