LOČLJIVOST: KONCEPT, KAKO TO STORITI, PRIMERI, VAJE - KEMIJA

Redčenje je postopek, pri katerem je koncentracija raztopine, praviloma zmanjša z dodatkom razredčila. Do redčenja pa lahko pride tudi s postopkom, ki iz raztopine odstrani topilo.

Ta zadnji postopek, čeprav se sliši čudno, je rutinska praksa v kuhinji, ko krompirju dodate zelo slano hrano, da odstranite odvečno sol. Hrana bo imela manj slanega okusa, ker krompir absorbira vsebnost soli.

Ko se vodna raztopina fenoftaleina razredči, njegova barva bledi. Vir: Pxhere.

Redčenje ali izvedba je izražena z izrazi, kot so: 1/5. To pomeni, da za redčenje vzamemo prostornino koncentrirane raztopine in dodamo štiri prostornine razredčila; ponavadi voda. V tem primeru številka 5 predstavlja faktor razredčenja.

Faktor redčenja je količnik med začetno koncentracijo raztopine in končno koncentracijo razredčene raztopine. Prav tako je faktor redčenja količnik med prostornino razredčene raztopine in prostornino koncentrirane raztopine, ki je bila odvzeta za redčenje.

Kako poteka redčenje?

Teoretično sklepanje

Za pripravo redčenja vzamemo določen volumen koncentrirane raztopine in ga odnesemo v posodo, pri čemer dodamo razredčilo, dokler ne dosežemo količine, izračunane za razredčeno raztopino.

Masa topljene snovi, ki je bila odvzeta iz koncentrirane raztopine za redčenje, je popolnoma enaka masi topljene snovi, ki jo damo v posodo, ki se uporablja za redčenje.

m _i = m _f

Kjer je m _i masa topljenca v koncentrirani raztopini, ki se uporablja za redčenje, in m _{f je} masa topljene snovi v razredčeni raztopini. Vemo tudi to:

m _i = v _i c _i

m _f = v _f c _f

Nato nadomestitev:

v _i c _i = v _f c _f

Prepis enačbe:

c _i / c _f = v _f / v _i

c _i / c _f je faktor redčenja (kolikokrat je potrebno razredčiti koncentrirano raztopino). Vendar pa v _f / v _i štejemo tudi kot faktor redčenja.

Uporaba

Če želite pripraviti redčenje, morate vedeti, kolikokrat morate razredčiti koncentrirano raztopino, da dobite želeno koncentracijo razredčene raztopine (faktor razredčenja). Če želite to narediti, razdelite koncentracijo koncentrirane raztopine na koncentracijo razredčene raztopine.

Toda: Kolikšen volumen koncentrirane raztopine je treba vzeti za redčenje? Če sta znana končna prostornina razredčene raztopine (v _f ) in faktor redčenja, je enostavno ugotoviti količino koncentrirane raztopine (v _i ), ki je potrebna za izvedbo želenega redčenja:

v _i = v _f / FD

Proces

Prostornina izračunane koncentrirane raztopine (v _i ) se meri s pomočjo graduirane pipete ali valja in se vlije v merilno bučko. Nato dodamo razredčilo, dokler ne dosežemo prostornine bučke, kar kaže na prostornino razredčene raztopine (v _f ).

Serijsko redčenje

Ta vrsta redčenja se pogosto uporablja pri volumetričnih analizah. Za to so epruvete razporejene zaporedno in v vsaki od njih je dodana enaka količina deionizirane vode; na primer 2 ml.

1/5 razredčitve seruma lahko pripravimo ločeno. Nato dodamo 2 ml redčenja seruma v prvo epruveto, ki vsebuje 2 ml vode. Epruveto pretresamo in 2 ml te mešanice prenesemo v epruveto 2.

Nato epruveto 2 dobro premešamo in 2 ml njene vsebine prenesemo v epruveto 3 in tako naprej, dokler ni serija epruveta dokončana. Posledica tega postopka so epruvete z razredčitvijo seruma 1/10, 1/20, 1/40 …

Primeri razredčitev

Nekaj primerov redčenja je:

-Razredčite 5 M raztopino NaCl 1/10, da dobite 0,5 M raztopine NaCl.

- Dodajanje vode ali drugega razredčila v barvo, da se zmanjša intenzivnost barvanja ali zmanjša njegova viskoznost.

- Dodajanje mleka kavi, da zmanjša koncentracijo kave in ji da bolj mehek in sladek okus.

-Limonado razredčite z vodo, da zmanjšate njeno koncentracijo kislosti.

- Naredite redčenje seruma, da dobite titracijo katerega koli protitelesa v njem.

Vaje

Vaja 1

Kolikokrat je treba razredčiti 0,5 M raztopine NaCl, da dobimo 1 liter 0,025 M raztopine, in kolikšen bo volumen 0,5 M raztopine NaCl, ki je potrebna za pripravo te razredčene raztopine?

Izhajamo iz faktorja redčenja:

FD = c _i / c _f

Imamo vse podatke:

c _i = začetna koncentracija (0,5 M)

c _f = končni koncentrat (0,025 M)

Zato izračunamo FD:

FD = 0,5 M / 0,025 M

= 20

0,5 M raztopino NaCl je treba razredčiti 20-krat, da dobimo 0,025 M raztopine NaCl.

S to vrednostjo DF lahko zdaj izračunamo začetni volumen, ki ga je treba vzeti iz koncentrirane raztopine za to redčenje:

FD = v _f / v _i

Izoliramo v _i in rešimo:

v _i = 1 L / 20

= 0,05 L

= 50 ml

Zato je za pripravo enega litra 0,025 M raztopine NaCl potrebno 50 ml 0,5 M raztopine NaCl.

Vaja 2

Koliko reagenta žveplove kisline (H ₂ SO ₄ ) s koncentracijo 95% (m / m) in gostoto 1,84 g / ml je potrebno za pripravo 250 ml raztopine žveplove kisline v 0,5 M? Molekulska masa žveplove kisline: 98 g / mol.

Prvi korak je izračun molarnosti koncentrirane žveplove kisline:

m = vd

Določimo maso H ₂ SO _{4, ki} ustreza raztopini z dano gostoto:

m = 1.000 ml 1.84 g / ml

= 1.840 g

Ker je žveplova kislina 95% čista, je treba izračunati njeno dejansko maso:

m = 1.840 g (95/100)

= 1.748 g

Ker smo predpostavljali liter 95% raztopine H ₂ SO ₄ , bodo moli, ki so prisotni v teh gramih, neposredno dobili molarnost:

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

= 17,83

Vemo, da je masa razredčenega H ₂ SO ₄ enaka pred redčenjem in po njem:

m _i = m _f

c _i v _i = c _f v _f

v _i = c _f · v _f / c _i

In rešimo za v _i :

v _i = 0,5 M 250 ml / 17,83 M

= 7.010 ml

Nato za pripravo 250 ml 0,5 M raztopine žveplove kisline v prostorninsko bučko damo del vode, da preprečimo brizganje, dodamo pa 7.010 ml koncentrirane žveplove kisline in do 250 ml dopolnimo z vodo.

Vaja 3

Koliko ml vode je treba dodati 50 ml raztopini 0,25 M kalcijevega klorida (CaCl ₂ ), da pripravimo 0,0125 M raztopino CaCl ₂ ?

Potem ko se razredči CaCl _2, masna izguba ni večja :

v _i c _i = v _f c _f

Izoliramo in rešimo za v _f :

v _f = v _i c _i / c _f

= 50 ml 0,25 M / 0,0125 M

= 1.000 ml

Količina vode, ki jo je treba dodati = v _{f -} v _i

1.000 ml - 50 ml = 950 ml

Zato je treba v 0,5 M raztopino kalcijevega klorida dodati 50 ml vode v 50 ml, s čimer bomo pripravili 1.000 ml 0,0125 M raztopine kalcijevega klorida.

Reference

Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
Wikipedija. (2020). Redčenje (enačba). Pridobljeno: en.wikipedia.org
Jessie A. Key. (sf). Redčenja in koncentracije. Pridobljeno: opentextbc.ca
ChemTeam. (sf). Redčenje: Opredelitev in izračuni. Pridobljeno: chemteam.info
David R. Caprette. (2012). Izdelava razredčitev. Pridobljeno: ruf.rice.edu

LOČLJIVOST: KONCEPT, KAKO TO STORITI, PRIMERI, VAJE - KEMIJA - 2026