Diluição, Mistura de Soluções e Titulação - ALUB

DILUIÇÃO DE SOLUÇÕES
Diluir uma solução consiste em diminuir a sua
concentração, por retirada de soluto ou adição de
solvente puro.
Experimentalmente, esse último processo é o mais
utilizado. Assim a concentração da solução após a
diluição (solução final) será sempre menor que a
concentração da solução antes da diluição (solução
inicial), porque o aumento da massa de solvente leva ao
aumento do volume da solução, permanecendo
constante a quantidade de soluto.
SOLUÇÃO
FINAL
Vf > Vi
EQUAÇÕES DA DILUIÇÃO
Num processo de diluição por adição de solvente à
solução, a quantidade de soluto (massa, quantidade de
matéria, ...) é sempre constante; logo,
Como:
Portanto:
E, ainda:
Como:
Portanto:
Lembrando que:
m1 inicial = m1 final
m1 Cg/L = ∴ m1 = Cg/L ⋅ V
V
Cg/L i ⋅ Vi = Cg/L f.Vf
n1 inicial = n1 final
n1 Cmol/L = ∴ n1 = Cmol/L ⋅ V
V
Cmol/L i ⋅ Vi = Cmol/L f ⋅ Vf
Vf = Vi +VH2O
Usando esse mesmo raciocínio, podemos deduzir
todas as equações para a diluição, utilizando qualquer
tipo de unidade de concentração.
QUÍMICA
Diluição, Mistura de Soluções e Titulação
MISTURA DE SOLUÇÕES DE MESMO SOLUTO E
MESMO SOLVENTE
A adição pura e simples de uma solução a outra é
denominada mistura de soluções.
Quando misturamos duas soluções contendo o
mesmo soluto e o mesmo solvente, na solução final
teremos a quantidade do soluto igual a soma das
quantidades do soluto das soluções a serem
misturadas, enquanto o volume final resulta da soma
dos volumes das soluções misturadas.
SOLUÇÃO
FINAL
EQUAÇÕES DE UMA MISTURA DE SOLUÇÕES
Ao misturamos duas soluções, a concentração da
solução final é dada por uma média ponderada das
concentrações das soluções originais. Significado físico:
a concentração da solução final é um valor intermediário
à concentração das soluções originais.
Em uma mistura de soluções, as massas e as
quantidades de matéria dos solutos somam-se, logo,
E, ainda:
m1 f = m1 A + m1 B
Cg/L = V
m 1 ∴ m1 = Cg/L.V
Cg/L f.Vf = Cg/L A.VA + Cg/L B.VB
n1 f = n1 A + n1 B
n1 Cmol/L = ∴ n1 = Cmol/L ⋅ V
V
Cmol/L f ⋅ Vf = Cmol/L A.VA + Cmol/L B ⋅ VB
Observação:
• Para essas equações, os volumes devem
estar, obrigatoriamente, na mesma unidade,
qualquer que seja ela.
TITULAÇÃO
A titulação é um procedimento que visa determinar
a concentração de uma solução, fazendo-a reagir com
outra solução de concentração conhecida. Assim, a
titulação é uma aplicação importante de misturas de
soluções que reagem entre si.
1

QUÍMICA – Diluição, Mistura de Soluções e Titulação
CLASSIFICAÇÃO DAS TITULAÇÕES
As titulações ácido-base dividem-se em
a) acidimetria: determinação da concentração de
uma solução ácida;
b) alcalimetria: determinação da concentração
de uma solução básica.
Quando se deseja descobrir a porcentagem de
pureza de uma substância, em uma mistura, também se
realizam titulações.
REALIZAÇÃO DE UMA TITULAÇÃO
A solução, ácida ou básica, cuja concentração deve
ser definida é denominada solução-problema ou
titulante. Ela é colocada em um erlenmeyer, ao qual é
adicionado uma substância indicadora 1 , fenolftaleína,
por exemplo.
Em uma bureta é colocada a solução de
concentração conhecida, solução-padrão ou titulada.
Deixa-se escorrer cuidadosamente a soluçãopadrão,
observando-se o término da titulação pela
mudança de coloração da solução-problema.
O ponto em que há esta mudança de coloração é
denominado ponto de viragem. Quando utilizamos
fenolftaleína, como indicador, e a solução-problema é
básica, este ponto é, exatamente, onde a neutralização
foi completada (o meio encontra-se neutro). Entretanto,
se a solução-problema for ácida, para atingirmos tal
ponto, é necessário acrescentar uma gota adicional de
base − pois a fenolftaleína é incolor em meio ácido e
neutro −; porém, na prática, esse excesso é
desprezado, pois o volume de uma gota é 0,05 mL.
PRINCÍPIO DA EQUIVALÊNCIA
Toda titulação segue o princípio da equivalência: a
neutralização só se completa quando o número de
hidrogênios ionizáveis é igual ao número de hidroxilas
dissociáveis.
1 Indicador ⇒ substância química que possui cores específicas em
função da constituição do meio. Os indicadores ácido-base possuem
colorações diferentes para os meios ácido, básico e, em algumas
vezes, neutro.
2
quantidade em mol de H + = quantidade em mol de OH −
Como:
n
Cmol/L = ∴ n = Cmol/L ⋅ V
V
Quando o número de íons H + (ionizáveis) e OH −
(dissociáveis), por fórmula, são iguais, temos
nácido = nbase
Cmol/L ácido ⋅ Vácido = Cmol/L base ⋅ Vbase
Quando o número de íons H + e OH − , por fórmula,
são diferentes, temos genericamente
x ⋅ Cmol/L ácido ⋅ Vácido = y . Cmol/L base ⋅ Vbase
em que:
• x: número de hidrogênios ionizáveis por
fórmula
• y: número de hidroxilas dissociáveis por
fórmula
ANÁLISE MICROSCÓPICA DA TITULAÇÃO

DETERMINANDO A CONCENTRAÇÃO EM mol/L DE
UMA SOLUÇÃO
Exemplo 1
Foram gastos 40 mL de solução 0,1 mol/L de
NaOH, para neutralizar 20 mL de solução de ácido
clorídrico. Calcule a concentração da solução de HCl,
em mol/L.
Resolução:
1HCl + 1NaOH → 1NaCl + 1H2O
Exemplo 2
com reage
1 mol de ácido ⎯⎯⎯⎯
→ 1 mol de base
nácido = nbase
Cmol/L ácido ⋅ Vácido = Cmol/L base ⋅ Vbase
Cmol/L ácido ⋅ 20 = 0,1 ⋅ 40
Cmol/L ácido = 0,2 mol/L
Um supermercado estava vendendo soda cáustica
− NaOH impuro − fora dos padrões estabelecidos no
rótulo do produto. Em um teste no INMETRO, foram
gastos 10 mL de solução 0,2 mol/L de H2SO4, para
neutralizar 20 mL de solução aquosa da base.
Determine a massa de NaOH contida nessa amostra.
Dado: M(NaOH) = 40 g/mol.
Resolução:
1H2SO4 + 2NaOH → 1Na2SO4 + 2H2O
com reage
1 mol de ácido ⎯⎯⎯⎯
→ 2 mol de base
Como:
QUESTÃO 1
2 ⋅ nácido = nbase
2 ⋅ Cmol/L ácido ⋅ Vácido = Cmol/L base ⋅ Vbase
2 ⋅ 0,2 ⋅ 10 = Cmol/L base ⋅ 20
Cmol/L base = 0,2 mol/L
Cmol/L base =
M
m
base
base
. V
base
mbase = 0,2 mol/L ⋅ 0,02 L ⋅ 40 g/mol
mbase = 0,16 g de NaOH
EXERCÍCIOS
(UECE) Foram adicionados 300 mL de água a 200 mL de
uma solução de H2SO4 0,5 mol/L. A concentração em
quantidade de matéria da solução resultante é:
a) 0,2
QUÍMICA – Diluição, Mistura de Soluções e Titulação
b) 0,4
c) 0,04
d) 0,02
QUESTÃO 2
Calcule a concentração em quantidade de matéria de
uma solução obtida a partir de 1 L de solução de KNO3
0,03 mol/L, à qual são acrescentados 500 mL de água
pura.
QUESTÃO 3
Juntando-se 100 g de solução a 20% em massa com
150 g de solução a 10% em massa, do mesmo soluto,
qual o título final?
QUESTÃO 4
Considere uma solução aquosa a 5%, em massa, de
soluto. Calcule a massa de água que deve evaporar de
320 g dessa solução, a fim de que a solução resultante
apresente 8% em massa de soluto.
QUESTÃO 5
Uma solução aquosa de HNO3 apresenta densidade
1,35 g/cm 3 e 56%, em massa, de HNO3. Calcule o
volume dessa solução necessário para que numa
diluição conveniente forneça 300 cm 3 de solução 0,6
mol/L.
QUESTÃO 6
(Unicamp – SP) Um dos grandes problemas das
navegações do século XVI referia-se à limitação de
água potável que era possível transportar numa
embarcação. Imagine uma situação de emergência em
que restaram apenas 300 litros (L) de água potável
(considere-a completamente isenta de eletrólitos). A
água do mar não é apropriada para o consumo devido à
grande concentração de NaCl (25 g/L), porém o soro
fisiológico (10 g NaCl/L) é. Se os navegantes tivessem
conhecimento da composição do soro fisiológico,
poderiam usar a água potável para diluir a água do mar
de modo a obter soro e assim teriam um volume maior
de líquido para beber. Que volume total de soro seria
obtido com a diluição se todos os 300 litros de água
potável fossem utilizados para este fim?
QUESTÃO 7
A 500 cm 3 de uma solução 0,25 mol/L de certa base,
adiciona-se determinado volume de solução 2 mol/L da
mesma base. A solução resultante é 1,5 mol/L. Calcule o
volume da solução 2 mol/L e da solução resultante.
QUESTÃO 8
(UnB) Calcule o volume, em litros, de uma solução
aquosa de ácido clorídrico de concentração 1,00 mol/L
necessário para neutralizar 20,0 mL de uma solução
aquosa de hidróxido de sódio de concentração 3,00
mol/L. Multiplique o resultado obtido por 100.
3

QUÍMICA – Diluição, Mistura de Soluções e Titulação
QUESTÃO 9
(UnB) Um auxiliar de laboratório encontrou, em uma
bancada, um frasco com o rótulo “óleo de vitriol”.
Esclarecido pelo químico responsável pelo laboratório, o
auxiliar foi informado de que se tratava de ácido
sulfúrico (H2SO4). Uma amostra de 50 mL do ácido foi
então analisada por meio de um procedimento
conhecido como titulação. O químico utilizou 800 mL de
uma solução de hidróxido de sódio (NaOH) 0,5 mol/L
para neutralizar toda a amostra tomada. Calcule a
concentração em quantidade de matéria relativa à
solução de ácido contida no frasco. Dê a sua resposta
em mol/L, desconsiderando a parte fracionária do
resultado, caso exista.
QUESTÃO 10
(UCB – 2º/2000 – com adaptações) A água do mar,
embora pareça translúcida, contém uma série de
substâncias dissolvidas. Esse tipo de mistura recebe o
nome de solução, que pode ocorrer entre líquidos,
sólidos ou gases. Sobre as soluções, julgue o item
seguinte.
400 mL de uma solução de suco de laranja
(puro), que apresenta concentração de 3 mol/L,
foi diluída em água, originando uma solução de
concentração 1 mol/L. Sendo assim, o volume
de água acrescentado à solução foi de 0,8 L.
QUESTÃO 11
Uma solução é uma mistura homogênea constituída por
soluto e solvente. A concentração da solução pode ser
expressa por várias unidades, tais como mol/L, g/L, %
(porcentagem) de soluto na solução etc.
(UCB – 1º/2001 – com adaptações) Baseando-se no
texto e no problema a seguir, julgue os itens.
Se em um recipiente de capacidade de 2 litros foram
colocados 20 g de NaOH puro e água suficiente para 1
(um) litro de solução, podemos concluir que:
se aquecermos a solução acima até
eliminarmos 500 mL de água a concentração da
solução aumenta.
se retirarmos uma alíquota (porção) de
200 mL da solução inicial a concentração da
solução da alíquota fica reduzida a 1/5 da
solução inicial.
se dobrarmos o volume da solução inicialcom
água alteramos o número de mols do soluto.
QUESTÃO 12
300 mL de H2SO4 0,3 mol/L são adicionados a
700 mL de Ba(OH)2 0,1 mol/L. A solução obtida é ácida,
básica ou neutra? Qual a concentração em mol por litro
do reagente em excesso na solução obtida?
QUESTÃO 13
Que volume de solução 0,2 mol/L de HCl neutraliza
completamente 400 mL da solução 0,5 mol/L de
Ca(OH)2?
4
QUESTÃO 14
500 mL de solução 1 mol/L de ácido clorídrico (HCl) são
colocados em um frasco onde existiam 250 mL de
solução 2 mol/L de hidróxido de sódio (NaOH).
Pergunta-se:
a) A solução resultante será ácida, básica ou
neutra?
b) Qual a concentração em mol por litro do sal
resultante?
QUESTÃO 15
Que volume de Ca(OH)2 de concentração 0,2 mol/L
deve ser utilizado para neutralizar 200 mL de solução
0,4 mol/L de HCl?
QUESTÃO 16
300 mL de solução de HCl 0,1 mol/L são adicionados a
600 mL de solução NaOH 0,05 mol/L. A solução
resultante é ácida, básica ou neutra?
QUESTÃO 17
200 mL solução de H2SO4 0,8 mol/L são misturados a
400 mL de solução 0,4 mol/L de NaOH. A solução
resultante é ácida, básica, ou neutra?
QUESTÃO 18
São misturados 250 mL de solução 2 mol/L de HCl com
1 L de solução de Ca(OH)2 0,5 mol/L. Calcule:
a) o excesso de reagente em mols;
b) a concentração em mol por litro do sal formado.
QUESTÃO 19
(UnB) A montagem, representada a seguir, foi usada na
determinação da concentração de uma solução de
Ca(OH)2. Foram consumidos 20 mL do ácido (0,1 mol/L)
para reagir com toda a base. Julgue os itens.
#####
##### #####
#####v ##### ##### ##########
#####
#####
##### ##### ##### ##### #####
HCl (aq)
indicador
Ca(OH) 2 (aq) 10 mL
O recipiente que contém o ácido é uma proveta.
No momento em que há mudança de cor do
indicador, o número de mols do ácido é igual ao
da base.
A reação balanceada para o processo é:
Ca(OH)2(aq) + HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O.
Um litro da solução de HCl contém 36,5 g de
HCl. Dado: M(HCl) = 36,5 g/mol
A solução de Ca(OH)2 é 0,1 mol/L.

QUESTÃO 20
(UFPA) Para aliviar as dores e coceiras de um doente
com catapora, uma enfermeira dissolveu 3 pacotes, com
40 g cada, de permanganato de potássio (KMnO4) em 2
litros de água. Retirou metade desse volume e diluiu em
uma banheira acrescentando mais 19 litros de água. A
molaridade da solução final, considerando o meio como
ácido, será, aproximadamente:
a) 95 ⋅ 10 –3
b) 19 ⋅ 10 –3
c) 6,3 ⋅ 10 –3
d) 5,7 ⋅ 10 –3
e) 2,8 ⋅ 10 –3
QUESTÃO 21
Julgue os itens.
Quando diluímos uma solução, estamos
aumentando o número de mols do soluto.
Quando diluímos uma solução, estamos
aumentando o número de mols do solvente.
Na evaporação de uma solução aquosa de um
composto iônico, o número de mols do soluto
não se altera.
Quando misturamos duas soluções de mesmo
soluto, porém com concentrações em mol/L
diferentes, a solução final apresenta uma
concentração em mol/L com valor intermediário
às concentrações em mol/L iniciais.
Após a evaporação de certa quantidade de
solvente, a solução resultante torna-se mais
diluída.
QUESTÃO 22
(UCB – 2º/2000 – com adaptações) Na titulação de 40
mL de uma solução de soda cáustica (NaOH), de
concentração 3 mol/L, foi utilizada uma solução de ácido
sulfúrico de concentração 1,5 mol/L, de acordo com a
equação química a seguir:
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
Com base nessas informações, é correto afirmar que o
volume, em litros, do ácido utilizado na titulação da soda
cáustica, é:
a) 0,04 litros
b) 0,06 litros
c) 0,12 litros
d) 0,4 litros
e) n.d.a.
QUESTÃO 23
(PUC – Campinas) Considere as seguintes amostras:
I. água destilada
II. permanganato de potássio sólido
III. solução aquosa de permanganato de potássio
de concentração 0,05 mol/L
IV. solução de permanganato de potássio de
concentração 0,15 mol/L
Para tornar mais diluída uma solução aquosa de
permanganato de potássio 0,10 mol/L, deve-se
adicionar:
QUÍMICA – Diluição, Mistura de Soluções e Titulação
a) I ou II
b) I ou III
c) I ou IV
d) II ou III
e) III ou IV
QUESTÃO 24
(U. F. Ouro Preto – MG) A partir do esquema de diluições
representado a seguir, qual será a concentração no
frasco D, após a execução das operações indicadas na
seqüência de 1 a 5?
a) 0,075 mol/L
b) 0,75 mol/L
c) 1,0 mol/L
d) 0,1 mol/L
e) 7,5 mol/L
QUESTÃO 25
A 100 mL de uma solução 2 mol/L de HCl são
misturados 300 mL de outra solução também 2 mol/L
deste ácido. Metade da solução obtida é diluída ao
dobro pela adição de água. A concentração em
quantidade de matéria da solução resultante será:
a) 0,5 mol/L
b) 1 mol/L
c) 1,5 mol/L
d) 2 mol/L
e) 4 mol/L
QUESTÃO 26
(Cesgranrio) Em laboratório, um aluno misturou 10 mL
de uma solução de HCl 2 mol/L com 20 mL de uma
solução x M do mesmo ácido em um balão volumétrico
de 50 mL de capacidade. Em seguida, completou o
volume do balão volumétrico com água destilada. Na
total neutralização de 10 mL da solução final obtida,
foram consumidos 5 mL de solução de NaOH 2 mol/L.
Assim, o valor de x é:
a) 1,0 mol/L
b) 1,5 mol/L
c) 2,0 mol/L
d) 2,5 mol/L
e) 3,0 mol/L
QUESTÃO 27
O ácido sulfúrico concentrado é um líquido incolor, oleoso,
muito corrosivo, oxidante e desidratante. É uma das
matérias-primas mais importantes para a indústria química
e de derivados. É utilizado na fabricação de fertilizantes,
filmes, rayon, medicamentos, corantes, tintas, explosivos,
acumuladores de baterias, refinação de petróleo,
decapante de ferro e aço. Nos laboratórios, é utilizado em
titulações, como catalisador de reações, e na síntese de
outros compostos. Considere a seguinte situação, comum
5

QUÍMICA – Diluição, Mistura de Soluções e Titulação
em laboratórios de Química: um químico precisa preparar
1 litro de solução de ácido sulfúrico na concentração de 3,5
mol/L. No almoxarifado do laboratório, há disponível
apenas soluções desse ácido nas concentrações 5,0 mol/L
e 3,0 mol/L.
Com base em conhecimentos sobre unidades de
concentração, julgue os itens.
Para obter a concentração desejada, o químico
terá de utilizar 0,75 L da solução 5,0 mol/L.
O volume da solução 3,0 mol/L utilizado foi de 250
mL.
Misturando-se soluções de mesmo soluto, com
concentrações diferentes, a solução obtida terá
concentração intermediária à das soluções.
O ácido desejado possui concentração igual a
343 g/L.
QUESTÃO 28
(Fuvest) Vinagre é uma solução aquosa contendo cerca
de 6% em massa de ácido acético. Para se determinar a
concentração efetiva desse ácido em um dado vinagre,
pode-se fazer uma titulação com solução padrão de
hidróxido de sódio. Suponha que para tal se usem 10,0
mililitros do vinagre e se disponha de uma bureta de 50
mililitros. Para se fazer essa determinação com menor
erro possível, a solução de NaOH de concentração (em
mol/litro) mais apropriada é:
a) 0,100
b) 0,150
c) 0,400
d) 4,00
e) 10,0
Dados: M(CH3COOH) = 60 g/mol
densidade do vinagre = 1,0 g/mL
CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
QUESTÃO 29
(Fuvest) Observe as propriedades de misturas de
H2SO4 e H2O.
6
Ácido sulfúrico de bateria
(solução de bateria)
Ácido sulfúrico
comercial
% em
massa
de H2SO4
Densidade
(20ºC)
kg/L
38 1,3
90 1,8
Diluindo-se 1,00 L de ácido sulfúrico comercial com
água, que volume de “solução de bateria” pode ser
obtido?
QUESTÃO 30
(UnB) A análise de teor de hidróxido de alumínio em um
desodorante foi feita titulando-se (reagindo) uma massa
de 3,9g de desodorante com uma solução de ácido
clorídrico 0,1 mol/L, gastando-se para tanto 30,0 mL do
ácido. Diante dessa situação e considerando M(ácido
clorídrico) = 36,5 g/mol e M(hidróxido de alumínio) =
78,0 g/mol, escolha apenas uma das opções a seguir e
faça o que se pede, desprezando, para a marcação na
folha de resposta, a parte fracionária do resultado final
obtido, após efetuar todos os cálculos necessários.
a) Calcule, em milimols, a quantidade de matéria
de hidróxido de alumínio presente nessa
amostra de desodorante.
b) Calcule, em miligramas, a massa de hidróxido
na amostra de desodorante, multiplicando o
valor por 10.
c) Calcule o teor (porcentagem em massa) de
hidróxido de alumínio no desodorante.
Multiplique o valor calculado por 10.
GABARITOS
1. a
2. 0,02 mol/L
3. 14%
4. 120 g
5. 15 cm 3
6. 500 L
7. 1250 mL e 1750 mL, respectivamente
8. 06
9. 4 mol/L
10. C
11. C E E
12. ácida e Cmol/L = 0,02 mol/L
13. 2000 mL
14. a) neutra
b) 0,66 mol/L
15. 200 mL
16. Neutra
17. Ácida
18. a) 0,25 mol
b) 0,20 mol/L
19. E E E E C
20. b
21. E C C C E
22. a
23. b
24. a
25. b
26. b
27. E E C C
28. c
29. 3,3 L
30. a) 1
b) 780
c) 20