Di Claire Gillespie
Aggiornato il 30 agosto 2022
La diluizione è una tecnica di laboratorio di routine utilizzata dagli studenti di scienze per ottenere concentrazioni precise. Succede anche nella vita di tutti i giorni:aggiungendo acqua al caffè o vino a piacere. È importante sottolineare che la diluizione modifica il pH di una soluzione, rendendola meno acida o meno alcalina, a seconda del materiale di partenza.
Quando diluisci una soluzione acida, il suo pH si sposta verso 7 (più neutro). La diluizione di una soluzione basica spinge il suo pH verso 7 dal lato alcalino. Calcola l'effetto convertendo il pH originale in concentrazione di ioni idrogeno, regolando tale concentrazione per il nuovo volume e riconvertendo nuovamente in pH.
L'aggiunta di solvente, solitamente acqua, a una soluzione aumenta la proporzione del solvente rispetto al soluto. La quantità di soluto rimane la stessa, ma il volume cresce, quindi ogni concentrazione molare diminuisce in base al rapporto tra il nuovo volume e il volume originale.
La scala del pH, che va da 0 a 14, quantifica l'acidità o l'alcalinità. Un pH pari a 7 è neutro. Al di sotto di 7 la soluzione è acida; sopra 7, è basilare. La scala è logaritmica:ogni variazione di un numero intero rappresenta una differenza di dieci volte nella concentrazione di ioni idrogeno. Ad esempio, il pH 3 è dieci volte più acido del pH 4 e cento volte più acido del pH 5.
Il pH è definito come pH =–log[H⁺] , dove [H⁺] è la molarità degli ioni idrogeno. La riorganizzazione dà [H⁺] =10 –pH .
Gli acidi (ad es. succo di limone, acido della batteria, caffè) contengono ioni H⁺. L'aggiunta di acqua riduce [H⁺], aumentando il pH verso 7. Poiché l'acqua aggiunta è neutra, il pH di una soluzione acida non può mai superare 7.
Le basi (ad esempio ammoniaca, candeggina, bicarbonato di sodio) contengono ioni OH⁻. L'acqua diluisce l'OH⁻, il che abbassa il pH verso 7. Il pH di una soluzione basica non può mai scendere al di sotto di 7 se diluito con acqua neutra.
1. Convertire il pH iniziale nella concentrazione di ioni idrogeno. Per una soluzione a pH 6, [H⁺] =10 –6 M.
2. Determinare il fattore di diluizione. Se il volume finale è quattro volte quello originale, la concentrazione viene divisa per quattro.
3. Calcola il nuovo [H⁺]. Usando l'esempio sopra:[H⁺]new =(10 –6 M) ÷ 4 =2,5 × 10 –7 M.
4. Riconvertire al pH. pHnuovo =–log(2,5 × 10 –7 ) ≈ 6,60.
Pertanto, una diluizione quadrupla di un acido a pH 6 aumenta il pH a circa 6,6, avvicinandolo alla neutralità.
