PRIPRAVA REŠITEV: KAKO TO STORITI, PRIMERI, VAJE - KEMIJA - 2025

Priprava rešitev je ena izmed najbolj razvitih dejavnosti znotraj in zunaj eksperimentalne znanosti, zlasti v zvezi s kemijo, biologijo, bioanalysis, medicine in farmacije. V komercialni sferi je veliko izdelkov, ki jih kupujemo, bodisi za hrano ali za kopalnice, sestavljenih iz vodnih raztopin.

Enostavna raztopina je homogena zmes, ki jo sestavljata topilo, običajno tekoče in topilo. To je povezano s koncentracijo, katere enote se razlikujejo glede na namene, za katere je bila pripravljena, in natančnost, s katero je izražena njena koncentracija.

Rešitve so eden najpogostejših in najpomembnejših elementov v kemiji in imajo številna pravila za njihovo pripravo. Vir: Pxhere.

Načelo vseh pripravkov z raztopino je v bistvu enako: raztopite topilo v ustreznem topilu ali iz koncentrirane raztopine (zaloge) vzemite alikvote, da pripravite bolj razredčene. Končni cilj je, da obstaja visoka homogenost in da ima rešitev želene lastnosti.

V vsakdanjem življenju se rešitve pripravijo po kriteriju okusa, to je, kako intenziven naj bo okus pijače. Laboratoriji ali panoge pa zahtevajo manj subjektiven parameter: vnaprej določeno koncentracijo, ki jo dosežemo z upoštevanjem niza pravil in običajno preprostih matematičnih izračunov.

Kako pripravite rešitev?

Prejšnji koraki

Pred pripravo raztopine je treba določiti, kakšno koncentracijo bo imel njen topljenci ali vsaka od njih in kakšno bo topilo, ki ga bomo uporabili. Ali želite, da je 1% m / v? Ali 30% m / v? Ali bo pripravljen v koncentraciji 0,2 M ali 0,006 M? Prav tako mora biti znano, za kakšne namene se bo uporabljal: analitični, reagenti, mediji, indikatorji itd.

Zadnja točka določa, ali bo potrebna uporaba merilnih bučk ali balonov. Če je odgovor negativen, lahko raztopine pripravimo neposredno v čaši, zato bo priprava enostavnejša in manj natančna.

Topljenje raztapljanja

Ne glede na koncentracijo ali če želite, da bo to čim natančnejša, je prvi korak za pripravo raztopine tehtanje topila in raztapljanje v ustreznem topilu. Včasih, tudi kadar je v izbranem topilu topna topila, jo je potrebno segreti na plošči ali imeti magnetni mešalnik.

Pravzaprav je topilo dejavnik, ki pomembno razlikuje način priprave različnih raztopin. Če pa je topilo hlapna tekočina, bo raztopina pripravljena znotraj dima.

Celoten postopek raztapljanja topne snovi poteka v čaši. Ko se raztopi in s pomočjo podpornika in lijaka se njegova vsebina prenese v prostorninsko bučko ali balon želene prostornine.

Če je bila uporabljena mešalna naprava, jo je treba pravilno oprati, da se prepreči, da bi na površini ostali lepljivi topi; pri prenosu pa je treba biti tudi previden, sicer bo stresalnik padel v volumetrični balon. Za to je priročno in zelo koristno, da si pomagate z magnetom. Po drugi strani pa je namesto mešalnika mogoče uporabiti tudi stekleno palico.

Napolnite merilno bučko ali balon

Z raztapljanjem topljene snovi zagotovimo, da v prostorninski bučki ni suspendiranih trdnih snovi, ki jih bo potem težko raztopiti in vplivalo na analitično kakovost končne raztopine.

Ko to storite, se prostornina balona naravna na raven ali dopolni s topilom, dokler površina tekočine ne sovpada z oznako, navedeno na stekleni posodi.

Nazadnje zaprti balon ali bučko s pripadajočimi kapicami nekajkrat stresemo, tako da raztopina ostane pripravljena.

Primeri rešitev

V laboratoriju je običajno, da pripravimo raztopine kislin ali baz. Te je treba najprej dodati precejšnji količini topila; na primer voda. Nikoli ne bi smelo biti obratno: dodajte vodo kislinam ali bazam, temveč količini vode. Razlog je v tem, da so njihovi hidrati zelo eksotermični in obstaja celo nevarnost, da bi čaša eksplodirala.

Žveplova kislina

Recimo, da želite pripraviti razredčeno raztopino žveplove kisline. Ko je jasno, kateri bo alikvot, ki ga bomo vzeli iz zalog ali koncentrirane raztopine, se bo prenesel v volumetrični balon, ki bo že imel prostornino vode.

Kljub temu se bo sproščala toplota in jo je treba narediti do oznake z vodo zelo počasi, čakati, da se balon ohladi ali ne postane prevroč.

Natrijev hidroksid

Po drugi strani pripravimo raztopino natrijevega hidroksida s tehtanjem dražejev NaOH v čaši z vodo. Po raztapljanju NaOH z magnetnim mešalnikom ali brez njega se alkalna voda prenese v ustrezno merilno bučko in do oznake dopolni z vodo ali etanolom.

Vaje

Vaja 1

Želite pripraviti liter 35% m / v raztopine natrijevega klorida v vodi. Koliko soli je treba stehtati in kako naprej?

35% m / v koncentracija pomeni, da imamo na vsakih 100 ml vode 35 g NaCl. Ko nas prosijo za liter raztopine, desetkratno od te količine, bomo tehtali 350 g soli, ki jo bomo poskušali raztopiti v prostornini enega litra.

Tako v veliki čaši stehtamo 350 g NaCl. Nato dodamo zadostno količino vode (manj kot en liter) za raztapljanje soli s pomočjo steklene palice. Ker je sol v vodi zelo topna, uporaba magnetnega mešalnika ni obvezna.

Raztopljenih teh 350 g NaCl se slana voda prenese v eno litrsko merilno bučko in do oznake dopolni z vodo; ali preprosto napolnite liter vode v isti čaši in nadaljujte z mešanjem, da zagotovite homogenost soli. Slednje velja, kadar raztopine ni treba imeti natančne koncentracije, ampak približno.

Vaja 2

Želite pripraviti 250 ml kisa (5% v / v ocetne kisline), ki se začne iz steklenice ledene ocetne kisline (100% čiste). Kolikšen volumen te plastenke je treba vzeti?

Ne glede na to, kakšen volumen ledene ocetne kisline se meri, bo imela koncentracija 100%; ena kapljica, 2 ml, 10 ml itd. Če delimo 100/5, jih bomo imeli 20, kar kaže na naš faktor redčenja; to je prostornina, ki jo merimo iz steklenice, ki jo bomo razredčili 20-krat. Zato naj bi 250 ml kisa ustrezalo tej prostornini 20-krat večji.

Tako nam 250/20 daje 12,5, kar pomeni, da bomo iz steklenice ledene ocetne kisline vzeli 12,5 ml in jo razredčili v 237,5 ml vode (250-12,5).

Za to bomo uporabili diplomirano in sterilizirano pipeto ali pa bo majhen volumen ledene ocetne kisline prenesel v čisto čašo, iz katere bomo odvzeli 12,5 ml alikvote in jo dodali v 250 ml volumetrični balon z predhodno in zadostno količino vode. Tako bomo v vodo dodali kislino, kislini pa ne vodo.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
2. Joshua Halpern, Scott Sinex in Scott Johnson. (5. junij 2019). Priprava rešitev. Kemija LibreTexts. Pridobljeno: chem.libretexts.org
3. Helmenstine, Anne Marie, dr. (16. september 2019). Kako pripraviti rešitev. Pridobljeno: misel.com
4. ChemPages Netorials. (sf). Stehiometrijski modul: rešitve. Pridobljeno: chem.wisc.edu
5. Znanstvena družba. (2020). Priprava kemičnih raztopin. Pridobljeno: sciencecompany.com