A diluição é uma técnica de laboratório comum que a maioria dos estudantes de ciências encontra quando deseja alcançar uma concentração específica de uma solução. Mas também é o que você faz quando adiciona água à sua comida e bebida em casa para torná-la mais a seu gosto. A diluição afeta muitas propriedades de uma solução, incluindo seu nível de pH.

TL; DR (muito longo; não leu)

A diluição torna a solução ácida mais alcalina e uma solução alcalina mais ácida . Para calcular o efeito de pH da diluição, você determina a concentração de íons hidrogênio e o converte em pH usando uma fórmula simples de trabalho.

Significado de Diluição

Para diluir uma solução aquosa, você simplesmente adicione água a ele. Isto aumenta a proporção do solvente ou do material líquido para diluição em comparação com a do soluto ou do componente dissolvido no solvente. Por exemplo, se você diluir a água salgada, a solução conterá a mesma quantidade de sal, mas a quantidade de água aumentará.

Significado de pH

A escala de pH mede quão ácida ou alcalina substância é. Ele vai de 0 a 14, com um pH de 7 sendo neutro, um pH menor que 7 sendo ácido e um pH maior que 7 sendo alcalino. A escala é logarítmica, o que significa que cada valor de pH inteiro abaixo de 7 é dez vezes mais ácido que o próximo valor mais alto. Por exemplo, pH 3 é dez vezes mais ácido que pH 4 e 100 vezes mais ácido que pH 5.

O mesmo vale para valores de pH acima de 7. Cada valor é dez vezes mais alcalino que o próximo inteiro mais baixo valor. Por exemplo, o pH 9 é dez vezes mais alcalino que o pH 8 e 100 vezes mais alcalino que o pH 7. A água pura ou destilada tem um pH de 7, mas quando você adiciona produtos químicos à água, a solução pode se tornar ácida ou alcalina. O nível de pH de uma solução é uma medida da sua concentração de íon hidrogênio. Soluções com uma alta concentração de íons de hidrogênio têm um pH baixo, e soluções com baixas concentrações de íons H + têm um pH alto.

Diluindo um Ácido

Substâncias ácidas incluem café preto, ácido de bateria e suco de limão. Diluir um ácido diminui a concentração de íons H + (aq), o que aumenta o nível de pH da solução para 7, tornando-a menos ácida. No entanto, o nível de pH de uma solução ácida não pode se tornar maior que 7, porque a água que você adiciona para diluí-la não é alcalina.

Diluindo um álcali

​​As substâncias alcalinas incluem amônia, fermento em pó e alvejante. A diluição de um álcali diminui a concentração de íons OH- (aq), o que diminui o nível de pH da solução para 7, tornando-a menos alcalina. No entanto, o nível de pH de uma solução alcalina não pode ficar abaixo de 7, porque a água que você adiciona para diluí-la não é ácida.

Calculando o efeito de pH da diluição

O nível de pH de uma solução é uma medida da sua concentração de íon hidrogênio. Soluções com alta concentração de íons de hidrogênio têm um pH baixo, e soluções com baixas concentrações de íons H + têm um pH alto. Uma definição de trabalho simples do pH é pH = - log [H +], onde [H +] é a molaridade do íon hidrogênio. Um logaritmo de um número é simplesmente o expoente quando você escreve esse número como uma potência de dez. A definição do pH resolvido para a molaridade do íon hidrogênio é então [H +] = 10-pH. Por exemplo, a molaridade de íons de hidrogênio em uma solução de pH 6 é de 10 μm-M. Use este cálculo para estimar a concentração de íons de hidrogênio antes da diluição.

Após a diluição, meça o novo volume da solução. Por exemplo, se você diluir a solução para quatro vezes o volume original, a concentração será reduzida para um quarto. Se o volume original for V1 e o volume total após a diluição for V4, a concentração final será V1 /V4 vezes a concentração original. Você pode então converter a concentração do íon hidrogênio de volta ao pH usando pH = - log [H +].