Calculadora de mistura de solucoes

O resultado desta página é uma média ponderada das concentrações de entrada, e o peso de cada uma delas é o volume desse componente. Não é uma convenção. A concentração é uma quantidade por unidade de volume, por isso um componente que contributua com mais volume reivindica uma parte maior da solução acabada e portanto tem mais voto a dar sobre qual é a sua concentração. Duplicar o volume de um componente duplica tanto a quantidade que ele traz como o denominador contra o qual é medido, e a única maneira consistente de fazer a média é pelo volume. Uma média simples está certa num único caso estreito, o de todos os componentes terem o mesmo volume, e em qualquer outro caso é um número diferente sem significado físico aqui.

Trabalhe isto com dois componentes em vez de um. Dois mL de uma solução a 5 mg/mL levam 10 mg, e três mL de uma solução a 1 mg/mL levam 3 mg, por isso a mistura tem 13 mg em 5 mL, o que dá 2.6 mg/mL. Fazer a média das concentrações diretamente dá 3 mg/mL, acima da verdade e acima de tudo aquilo a que a mistura tem direito. Uma média ponderada tem de cair entre as suas entradas e tem de ficar mais perto da entrada que leva mais volume, o que faz dela uma verificação barata a correr antes de confiar em mais qualquer coisa da resposta. Quando há apenas dois componentes e um deles é um diluente, a calculadora de diluição C1V1 é esta mesma aritmética escrita com um termo resolvido em vez de entrar numa média.

A ordem de adição não aparece em lado nenhum da fórmula, e para a aritmética isso está certo: o soluto conserva-se, o volume soma-se, o quociente tira-se. O resultado físico pode ainda assim depender da forma como os componentes são combinados. Uma solução concentrada adicionada lentamente a um grande volume de diluente comporta-se de forma diferente da mesma solução adicionada toda de uma vez, e se dois componentes reagem, precipitam ou deslocam o pH no contacto, então o líquido no fim não é o líquido que a fórmula descreve. O que é devolvido aqui decorre da aritmética e não transporta informação nenhuma sobre nada disso.

Cada linha fornece um volume e uma concentração, e a calculadora espera pelos dois antes de contar essa linha de todo. Uma linha introduzida a concentração zero é tratada exatamente como qualquer outra: não acrescenta nada à quantidade total e acrescenta o seu volume inteiro ao volume total. É precisamente o que faz um diluente puro, e é por isso que deixar cair a linha do diluente é o erro característico desta página. Omita 9 mL de solvente e os mesmos 2.5 mg de peptídeo passam a ser descritos como estando em 1 mL em vez de 10, por isso a concentração comunicada sai dez vezes demasiado alta enquanto a quantidade comunicada se mantém certa.

Isso dá um diagnóstico útil. A quantidade total é a única grandeza que o cálculo não pode errar enquanto a concentração está errada, porque conservá-la é o que o cálculo é. O soluto que entra é igual ao soluto comunicado à saída, seja qual for a repartição pelos componentes. Assim, quando um resultado de mistura parece estranho, verifique primeiro a quantidade total. Se corresponder ao que foi posto e a concentração não corresponder, o erro está num volume e é quase sempre o total final em vez do volume de um componente. Se as duas estiverem erradas pelo mesmo fator, então são as concentrações introduzidas que devem ser postas em dúvida.

Se o que está a acontecer é apenas uma solução a ser diluída em mais solvente, há um caminho mais curto do que listar esse solvente como uma linha. A calculadora de concentração após mudança de volume trata a adição como uma mudança de volume numa solução que já existe, o que mantém tudo numa só linha e elimina a oportunidade de esquecer o diluente. Quando os componentes são todas soluções reais, esta é a página certa, e o número arbitrário de termos é a razão de ela existir: uma fórmula que tem de fazer a média de um número ilimitado de componentes não cabe numa única linha como uma ferramenta de dois componentes consegue oferecer.

O denominador é uma soma de volumes, o que supõe que os volumes são aditivos: 5 mL mais 9 mL são 14 mL e não um pouco mais. Para soluções aquosas diluídas isso é perto o suficiente para que ninguém o corrija. Deixa de ser verdade para soluções concentradas, para misturas de solventes com densidades diferentes, para tudo o que envolva um álcool ou um co-solvente, e para cargas de soluto perto do ponto em que o próprio material ocupa uma parte significativa do volume. O erro é pequeno, e é isso que o torna desconfortável. Sendo sistemático e não aleatório, ele não se compensa numa série de amostras e por isso sobrevive à replicação.

A unidade devolvida é a concentração em massa em miligramas por mililitro, e fica aí. Não há conversão para molaridade, porque isso exige uma massa molar e uma mistura não tem uma massa molar única a não ser que diga qual é o composto que tem em mente. A temperatura importa do mesmo modo silencioso que a aditividade, já que o volume depende dela e cada volume é tomado à temperatura a que foi medido e não a uma referência comum. A solubilidade importa ainda mais, porque nada aqui verifica que a concentração calculada se vá dissolver, pelo que um resultado acima do limite é um número válido a descrever uma suspensão. Para um único composto conhecido, a calculadora de verificação da massa molar fornece o número e a calculadora de molaridade aplica-o, e a escolha entre as duas unidades é discutida no guia sobre concentração em massa face à molaridade .

Um erro absoluto de tamanho fixo é uma pequena percentagem de um número grande e uma grande percentagem de um pequeno. Uma pipeta com uma incerteza fixa não se importa com o que se lhe pede, por isso a mesma pipeta a entregar 1 mL e a entregar 0.1 mL mete o mesmo erro absoluto num volume dez vezes menor e o erro relativo cresce na mesma proporção. É por isso que uma diluição repetida dez vezes em dez passos é muito menos fiável do que a mesma diluição feita uma vez num só volume, mesmo que cada passo isolado pareça limpo.

A mesma aritmética aplica-se à concentração que sai. Misturar 0.1 mL de uma solução estoque a 1 mg/mL em 9.9 mL mete praticamente toda a incerteza num único número pequeno, e arredondar esse número a uma casa decimal em microlitros desloca a resposta em cerca de um por cento. Use um volume maior sempre que o equipamento o permita, ou aceite um erro mais largo e diga-o, em vez de imprimir mais algarismos significativos do que a medição suporta. A calculadora de volume a partir da quantidade calcula o volume que uma dada quantidade implica, e o guia sobre arredondamento e volumes pequenos cobre até onde a aritmética de volumes pequenos se mantém fiável.