Este simulado de diluição de soluções reúne exercícios e explicações para treinar um dos cálculos mais recorrentes em Química. Para resolvê-los, é essencial compreender que, em uma diluição, adiciona-se solvente à solução inicial: o volume aumenta, a concentração diminui e a quantidade de soluto permanece a mesma.
O tema aparece no ensino médio e em questões de vestibulares e do ENEM, muitas vezes em contextos como preparo de medicamentos, produtos de limpeza, análises laboratoriais e tratamento de água. Antes de fazer as questões, revise o conceito, a fórmula e o procedimento de cálculo. Depois, tente resolver o simulado sem consultar o gabarito.
O que é diluição de soluções?
Uma solução é uma mistura homogênea formada por um ou mais solutos dissolvidos em um solvente. Por exemplo, em uma solução de sal em água, o sal é o soluto e a água é o solvente. A concentração expressa a quantidade de soluto presente em certa quantidade de solução.
A diluição ocorre quando se acrescenta mais solvente a uma solução, sem adicionar nem retirar soluto. Imagine um suco muito concentrado ao qual se adiciona água: a quantidade de pó ou de suco concentrado não muda, mas ele passa a estar distribuído em um volume maior. Por isso, a solução final fica menos concentrada.
Ideia central: na diluição, a quantidade de soluto é conservada. O que muda é a concentração, pois o volume total da solução aumenta com a adição de solvente.
É importante diferenciar diluição de outros processos. Se uma pessoa acrescenta soluto à mistura, não está apenas diluindo-a. Se evapora uma parte do solvente, ocorre o efeito oposto: o volume diminui e a concentração aumenta. A fórmula estudada neste artigo vale para a diluição simples, em que o mesmo soluto permanece na solução e não há reação química.
A fórmula da diluição e suas condições
A relação matemática mais usada é C₁V₁ = C₂V₂. Nela, C₁ e V₁ são, respectivamente, a concentração e o volume da solução inicial. Já C₂ e V₂ representam a concentração e o volume da solução depois da diluição.
| Símbolo | Significado | Exemplo de unidade |
|---|---|---|
| C₁ | Concentração inicial | mol/L ou g/L |
| V₁ | Volume inicial retirado ou disponível | mL ou L |
| C₂ | Concentração final | mol/L ou g/L |
| V₂ | Volume final da solução diluída | mL ou L |
A igualdade decorre da conservação da quantidade de soluto. Quando se usa concentração em mol/L, por exemplo, o produto entre concentração e volume fornece a quantidade de matéria do soluto. Como ela não se altera, os produtos antes e depois da diluição devem ser iguais.
As unidades de volume precisam ser compatíveis entre si. É possível usar mL nos dois volumes ou L nos dois volumes, pois eles se cancelam na relação. O erro acontece ao misturar, por exemplo, V₁ em mL e V₂ em L sem conversão. Lembre-se de que 1 L corresponde a 1 000 mL.
Também é necessário observar o enunciado. Às vezes ele pergunta o volume de água a adicionar, e não o volume final. Nesse caso, encontre primeiro V₂ e depois calcule: volume de água = V₂ − V₁.
Como resolver exercícios de diluição
Um método organizado reduz erros e ajuda a interpretar situações apresentadas em textos longos. Siga uma sequência simples, sem tentar decorar resultados prontos.
- Identifique a solução inicial e registre C₁ e V₁.
- Identifique a condição final e registre C₂ ou V₂, conforme o dado fornecido.
- Converta as unidades de volume, se estiverem diferentes.
- Substitua os valores em C₁V₁ = C₂V₂.
- Isole a incógnita e faça o cálculo.
- Verifique se o resultado é coerente: em uma diluição, C₂ deve ser menor que C₁ e V₂ deve ser maior que V₁.
Veja um exemplo. Deseja-se preparar 500 mL de solução de concentração 0,20 mol/L a partir de uma solução de 1,0 mol/L. Aplicando a fórmula: 1,0 × V₁ = 0,20 × 500. Assim, V₁ = 100 mL. Devem ser medidos 100 mL da solução concentrada e adicionada água até que o volume final seja 500 mL. Logo, o volume de água adicionado é 400 mL.
Na prática laboratorial, a expressão “completar o volume até 500 mL” é relevante. Ela não significa somar obrigatoriamente 500 mL de água ao volume inicial; significa obter 500 mL de solução ao final. Em exercícios escolares, costuma-se considerar que os volumes são aditivos, mas o foco é sempre o volume final informado.
Simulado de diluição de soluções
Resolva as questões a seguir e só então confira o gabarito. Mantenha as unidades organizadas em cada etapa.
Questão 1
Uma solução aquosa apresenta concentração de 2,0 mol/L e volume de 100 mL. Ela é diluída até atingir 500 mL. Qual será a concentração final?
Questão 2
Um laboratório dispõe de uma solução de cloreto de sódio de concentração 5,0 g/L. Que volume dessa solução deve ser usado para preparar 200 mL de uma solução de concentração 1,0 g/L?
Questão 3
Uma amostra de 50 mL de solução 0,80 mol/L recebe água até que sua concentração passe a 0,20 mol/L. Determine o volume final da solução e o volume de água acrescentado.
Questão 4
Para preparar 1,0 L de uma solução de concentração 0,15 mol/L, um estudante utiliza uma solução-estoque de concentração 0,60 mol/L. Qual volume da solução-estoque deve ser retirado, em mL?
Questão 5
Uma solução de concentração 4,0 g/L tem volume de 250 mL. Após a adição de 750 mL de água, qual é a concentração final, em g/L?
Questão 6
Uma solução de 300 mL e concentração 0,50 mol/L foi transformada em outra de concentração 0,10 mol/L. Um estudante afirmou que bastava adicionar 1 500 mL de água. A afirmação está correta? Justifique com cálculo.
Gabarito comentado
Questão 1: C₂ = 2,0 × 100 ÷ 500 = 0,40 mol/L. O volume ficou cinco vezes maior; por isso, a concentração tornou-se cinco vezes menor.
Questão 2: 5,0 × V₁ = 1,0 × 200. Portanto, V₁ = 40 mL. Retiram-se 40 mL da solução inicial e acrescenta-se água até completar 200 mL de solução.
Questão 3: 0,80 × 50 = 0,20 × V₂. Assim, V₂ = 200 mL. Como havia inicialmente 50 mL, o volume de água adicionado foi 200 − 50 = 150 mL.
Questão 4: É preciso usar unidades compatíveis. Como o volume final é 1,0 L, 0,60 × V₁ = 0,15 × 1,0. O resultado é V₁ = 0,25 L, isto é, 250 mL.
Questão 5: O volume final é 250 + 750 = 1 000 mL. Então, 4,0 × 250 = C₂ × 1 000, resultando em C₂ = 1,0 g/L.
Questão 6: A afirmação não está correta. Pela fórmula, 0,50 × 300 = 0,10 × V₂, logo V₂ = 1 500 mL. Esse é o volume final, e não a água adicionada. A quantidade correta de água é 1 500 − 300 = 1 200 mL.
Erros frequentes em cálculos de diluição
Um erro comum é trocar os dados inicial e final. A solução inicial é a mais concentrada, enquanto a solução final é a mais diluída. Verificar essa relação antes de calcular evita resultados fisicamente incoerentes.
Outro problema é confundir o volume final com o volume de solvente adicionado. Se o enunciado diz que a solução foi diluída até 300 mL, então 300 mL é V₂. Caso a pergunta peça a quantidade de água, deve-se subtrair o volume inicial.
Também não se deve aplicar C₁V₁ = C₂V₂ quando há transformação química, precipitação, evaporação relevante ou mistura de soluções contendo o mesmo soluto em quantidades diferentes. Nessas situações, é necessário analisar a conservação de matéria de modo mais amplo, frequentemente somando as quantidades de soluto antes de determinar a concentração final.
Pontos de revisão
- Diluir é adicionar solvente sem modificar a quantidade de soluto.
- Em uma diluição simples, use C₁V₁ = C₂V₂.
- Concentração e volume variam de forma inversa: se um aumenta, o outro diminui.
- Use unidades de volume compatíveis antes de montar a equação.
- Diferencie volume final da solução e volume de água acrescentado.
- Confira a coerência: após diluir, a solução deve ficar menos concentrada.
Ao estudar, procure escrever os quatro dados da fórmula antes de operar. Esse hábito torna a resolução mais clara e permite identificar se a questão realmente trata de diluição. Com a conservação do soluto e a atenção às unidades, os exercícios deixam de depender de memorização e passam a seguir uma lógica simples.
