Chimie

Concept de dilution, comment se fait-il, exemples, exercices

Concept de dilution, comment se fait-il, exemples, exercices

La dilution Il s'agit d'une procédure par laquelle la concentration d'une solution est réduite, généralement, avec l'ajout d'un diluant. Cependant, une dilution peut également se produire par un processus qui élimine le soluté de la solution.

Cette dernière procédure, bien que cela semble étrange, est une pratique de routine dans la cuisine lorsqu'une pomme de terre est ajoutée à un aliment très salé pour éliminer l'excès de sel. La nourriture aura une saveur moins salée car les pommes de terre absorbent leur teneur en sel.

À mesure qu'une solution aqueuse de phénolphtaleine est diluée, sa couleur perd l'intensité. Source: pxhere.

La dilution effectuée ou à faire est exprimée en termes tels que: 1/5. Cela signifie que pour effectuer la dilution, un volume de la solution concentrée est pris et quatre volumes du diluant sont ajoutés; Habituellement l'eau. Dans ce cas, le numéro 5 représente le facteur de dilution.

Le facteur de dilution est le rapport entre la concentration initiale de la solution et la concentration finale de solution diluée. De même, le facteur de dilution est le quotient entre le volume de la solution diluée et le volume de la solution concentrée qui a été prise pour dilution.

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Comment est une dilution?

Raisonnement théorique

Pour préparer une dilution, un certain volume de la solution concentrée est pris et est emmené dans un conteneur, ajoutant du diluant jusqu'à atteindre le volume calculé pour la solution diluée.

La masse de soluté qui a été tirée de la solution concentrée pour faire la dilution est exactement la même que la masse de soluté qui est placée dans le récipient utilisé pour faire la dilution.

mToi = mF

Être mToi La masse de soluté de la solution concentrée utilisée pour dilution et mF La masse de soluté de la solution diluée. Nous savons également que:

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mToi = VToi · CToi

mF  = VF · CF

Ensuite, en remplacement:

VToi · CToi = VF · CF

Réécriture de l'équation:

cToi  / cF = VF / VToi

cToi / cF C'est le facteur de dilution (les temps où il est nécessaire de diluer la solution concentrée). Cependant, VF / VToi Il compte également comme un facteur de dilution.

Application

Si vous souhaitez préparer une dilution, vous devez connaître les moments où la solution concentrée doit être diluée pour obtenir la concentration souhaitée de la solution diluée (facteur de dilution). Pour ce faire, la concentration de la solution concentrée entre la concentration de la solution diluée est divisée.

Mais: quel volume de la solution concentrée doit être pris pour dilution? Si le volume final de la solution diluée est connu (vF) et le facteur de dilution, il est facile de connaître le volume de la solution concentrée (vToi), nécessaire pour effectuer la dilution souhaitée:

VToi = VF / FD

Procédure

Le volume de la solution concentrée calculée est mesurée (vToi) par une pipette ou un cylindre de diplômé, et est versé dans un ballon agoré. Ensuite, un diluant est ajouté jusqu'à la bride du ballon qui indique le volume de la solution diluée (VF).

Dilution de la série

Ce type de dilution est fréquemment utilisé dans l'analyse volumétrique. Pour ce faire, des tubes à essai en série sont disposés et dans chacun d'eux, le même volume d'eau désionisée est ajouté; Par exemple 2 ml.

Vous pouvez préparer une dilution de sérum 1/5. Ensuite, 2 ml de dilution sérique sont ajoutés au premier tube contenant 2 ml d'eau. Le tube est agité correctement et 2 ml de ce mélange sont transférés dans le tube 2.

Ensuite, le tube 2 est bien mélangé et 2 ml de son contenu est transféré dans le tube 3, et ainsi de suite jusqu'à la série de tubes. À la suite de cette procédure, il y a des tubes à essai avec des dilutions de sérum 1/10, 1/20, 1/40 ..

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Exemples de dilutions

Certains exemples de dilution sont:

-Diluer 1/10 une solution de NaCl 5 m, pour obtenir une solution de NaCl 0,5 M.

-Dépendance à l'eau ou autre diluant à peindre pour réduire l'intensité de la coloration ou réduire la viscosité.

-L'agrégat du lait au café pour réduire la concentration de café et fournir un goût plus lisse et plus doux.

-Diluer avec l'eau une limonade pour réduire sa concentration d'acidité.

-Faire la dilution d'un sérum pour y faire le degré d'anticorps présent.  

Exercices

Exercice 1

Combien de fois devez-vous diluer une solution de NaCl de 0,5 m pour obtenir un 1 litre de la solution de 0,025 m, et quel sera également le volume de la solution de NaCl 0,5 m nécessaire pour préparer ladite solution diluée?

Nous partons du facteur de dilution:

Fd = cToi / cF

Nous avons toutes les données:

cToi = Concentration initiale (0,5 m)

cF  = Concentra final (0,025 m)

Et nous calculons donc:

FD = 0,5 m / 0,025 m

= 20

La solution de NaCl 0,5 M doit être diluée 20 fois pour obtenir une solution de NaCl 0,025 M.

Avec cette valeur FD, nous pouvons maintenant calculer le volume initial qui doit être tiré de la solution concentrée pour cette dilution:

Fd = vF / VToi

Nous effacons VToi Et nous résolvons:

VToi = 1 l / 20

= 0,05 L

= 50 ml

Il y a donc 50 ml de la solution de NaCl 0,5 M pour préparer un litre de la solution de NaCl 0,025 M.

Exercice 2

Combien de ml d'un réactif d'acide sulfurique (h2Swin4) Avec une concentration à 95% (m / m) et une densité de 1,84 g / ml, ils sont nécessaires pour préparer 250 ml d'une solution d'acide sulfurique de 0,5 m? Poids moléculaire de l'acide sulfurique: 98 g / mol.

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La première étape consiste à calculer la molarité de l'acide sulfurique concentré:

M = V · D

Nous déterminons la masse de H2Swin4 correspondant à la solution avec la densité donnée:

M = 1.000 ml · 1,84 g / ml

= 1.840 g

Comme l'acide sulfurique a une pureté à 95%, sa masse réelle doit être calculée:

M = 1.840 g · (95/100)

= 1.748 g

Parce qu'un litre de s solution était supposé2Swin4 À 95%, les taupes présentes dans ces grammes nous donneront directement une molarité:

M = (1.748 g / L) / (98 g / mol)

= 17,83

Nous savons que la masse de H2Swin4 qui est dilué est le même avant et après la dilution:

mToi = mF

cToi · VToi = CF · VF

VToi = CF · VF  / cToi

Et nous nous résolvons à VToi:

VToi = 0,5 m · 250 ml / 17,83 m

= 7 010 ml

Ensuite, pour préparer 250 ml d'une solution d'acide sulfurique de 0,5 m, une partie de l'eau est placée dans le clic.

Exercice 3

Combien de ml d'eau doit être ajoutée à 50 ml à une solution de chlorure de calcium (CACL2) 0,25 m, pour préparer une solution de clics2 à 0,0125 m?

Encore une fois, il n'y a pas de perte de cocl2 Une fois que vous diluerez:

VToi · CToi = VF · CF

Nous effacons et résolvons pour VF:

VF  = VToi  · CToi / cF

= 50 ml · 0,25 m / 0,0125 m

= 1.000 ml

Volume d'eau à ajouter = VF - VToi

1.000 ml - 50 ml = 950 ml

Il est nécessaire, ajoutez 950 ml d'eau à 50 ml à la solution de chlorure de calcium 0,5 m. De cette façon, je préparera 1.000 ml de solution de chlorure de calcium 0,0125 m.

Les références

  1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chimie. (8e Ed.). Cengage Learning.
  2. Wikipédia. (2020). Dilution (équation). Récupéré de: dans.Wikipédia.org
  3. Jessie A. Clé. (s.F.). Dilutions et concentrations. Récupéré de: OpenTextBC.CA
  4. Chemteam. (s.F.). Dilution: définition et calculs. Récupéré de: Chemteam.Info
  5. David R. Capret. (2012). Faire des dilutions. Récupéré de: ruf.Riz.Édu