RAZRJEĐENJE: KONCEPT, KAKO TO UČINITI, PRIMJERI, VJEŽBE - KEMIJA

Razrjeđenje je proces u kojem je koncentracija otopine, obično se smanjuje uz dodatak sredstva za razrjeđivanje. Međutim, razrjeđivanje se može dogoditi i postupkom koji uklanja otopinu iz otopine.

Ovaj posljednji postupak, iako zvuči čudno, rutinska je praksa u kuhinji kada dodajete krumpir vrlo slanoj hrani kako biste uklonili suvišnu sol. Hrana će imati manje slani okus jer krumpir apsorbira sadržaj soli.

Kako se vodena otopina fenoftaleina razrjeđuje, boja mu blijedi. Izvor: Pxhere.

Provedeno razrjeđivanje, ili koje treba provesti, izražava se izrazima kao što su: 1/5. To znači da se za razrjeđivanje uzima volumen koncentrirane otopine i dodaju se četiri volumena razrjeđivača; obično vode. U ovom slučaju, broj 5 predstavlja faktor razrjeđenja.

Faktor razrjeđenja je kvocijent između početne koncentracije otopine i krajnje koncentracije razrijeđene otopine. Isto tako, faktor razrjeđenja je kvocijent između volumena razrijeđene otopine i volumena koncentrirane otopine koja je uzeta za razrjeđivanje.

Kako se vrši razrjeđivanje?

Teorijsko zaključivanje

Da bi se pripremilo razrjeđenje, uzima se određeni volumen koncentrirane otopine i doda se u spremnik dodajući razrjeđivač sve dok se ne postigne volumen izračunati za razrijeđenu otopinu.

Masa rastvora koja je uzeta iz koncentrirane otopine za razrjeđivanje točno je jednaka masi otopljenog tvari koja se nalazi u spremniku za razrjeđivanje.

m _i = m _f

Ako je m _i masa rastvora u koncentriranoj otopini koja se koristi za razrjeđivanje, a m _{f je} masa rastvora u razrijeđenoj otopini. Mi također znamo da:

m _i = v _i c _i

m _f = v _f c _f

Zatim zamjena:

v _i c _i = v _f c _f

Prepisivanje jednadžbe:

c _i / c _f = v _f / v _i

c _i / c _f je faktor razrjeđivanja (koliko je puta potrebno razrijediti koncentriranu otopinu). Međutim, v _f / v _{i se} također računa kao faktor razrjeđenja.

primjena

Ako želite pripremiti razrjeđenje, morate znati koliko puta koncentriranu otopinu treba razrijediti da biste dobili željenu koncentraciju razrijeđene otopine (faktor razrjeđenja). Da biste to učinili, podijelite koncentraciju koncentrirane otopine na koncentraciju razrijeđene otopine.

Ali: Koliki volumen koncentrirane otopine treba uzeti da bi se razrijedilo? Ako su poznati konačni volumen razrijeđene otopine (v _f) i faktor razrjeđenja, lako je znati volumen koncentrirane otopine (v _i), potreban za provođenje željenog razrjeđenja:

v _i = v _f / FD

Postupak

Volumen izračunate koncentrirane otopine (v _i) mjeri se graduiranom pipetom ili cilindrom i izlije u volumetrijsku tikvicu. Zatim se dodaje razrjeđivač sve dok se ne postigne kapacitet tikvice, što pokazuje volumen razrijeđene otopine (v _f).

Serijsko razrjeđivanje

Ova vrsta razrjeđenja često se koristi u volumetrijskim analizama. Za to su epruvete poredane u seriji i u svaku se dodaje isti volumen deionizirane vode; na primjer 2 ml.

Razrjeđivanje 1/5 seruma može se pripremiti odvojeno. Zatim se u prvu epruvetu koja sadrži 2 ml vode doda 2 ml razrjeđenja seruma. Epruveta se dobro protrese i 2 ml ove smjese se prenese u epruvetu 2.

Zatim se epruveta 2 dobro promiješa, a 2 ml njenog sadržaja prenese se u epruvetu 3, i tako dalje, sve dok se ne završi niz epruveta. Kao posljedica ovog postupka nalaze se epruvete s razrjeđivanjem seruma 1/10, 1/20, 1/40…

Primjeri razrjeđenja

Neki primjeri razrjeđivanja su:

- Razrijedite 5 M NaCl otopinu 1/10 da biste dobili 0,5 M otopinu NaCl.

- Dodavanje vode ili drugog razrjeđivača u boju da se smanji intenzitet bojenja ili da se smanji njegova viskoznost.

-Dod dodavanja mlijeka u kavu, kako bi se smanjila koncentracija kave i dalo joj glatkiji i slađi okus.

- Razrijedite limunadu vodom, da smanjite njezinu koncentraciju kiselosti.

- Napravite razrjeđivanje seruma da biste učinili titraciju bilo kojeg antitijela u njemu.

vježbe

Vježba 1

Koliko puta se 0,5 M NaCl otopina mora razrijediti da bi se dobila 1 litra 0,025 M otopine, a koliki će biti volumen 0,5 M NaCl otopine potreban za pripremu ove razrijeđene otopine?

Polazimo od faktora razrjeđenja:

FD = c _i / c _f

Imamo sve podatke:

c _i = početna koncentracija (0,5 M)

c _f = krajnji koncentrat (0,025 M)

Stoga izračunavamo FD:

FD = 0,5 M / 0,025 M

= 20

Otopina 0,5 M NaCl mora se razrijediti 20 puta da bi se dobila 0,025 M otopina NaCl.

Pomoću ove vrijednosti DF-a, sada možemo izračunati početni volumen koji se uzima iz koncentrirane otopine za ovo razrjeđivanje:

FD = v _f / v _i

Izoliramo v _i i rješavamo:

v _i = 1 L / 20

= 0,05 L

= 50 mL

Zbog toga je za pripremu jedne litre 0,025 M otopine NaCl potrebno 50 ml 0,5 M otopine NaCl.

Vježba 2

Koliko ml sumporne kiseline (H ₂ SO ₄) reagens s koncentracijom od 95% (m / m) i gustoće 1,84 g / mL su potrebne za pripremu 250 mL otopine sumporne kiseline na 0,5 M? Molekularna težina sumporne kiseline: 98 g / mol.

Prvi korak je izračunavanje molarnosti koncentrirane sumporne kiseline:

m = vd

Određujemo masu H ₂ SO _{4 koja} odgovara otopini s danom gustoćom:

m = 1.000 mL 1.84 g / mL

= 1.840 g

Budući da je sumporna kiselina 95% čista, njena stvarna masa mora biti izračunata:

m = 1.840 g (95/100)

= 1.748 g

Zbog litre 95% H ₂ SO ₄ otopina pretpostavlja, da mol prisutan u tim gramima izravno će nam molarnost:

M = (1,748 g / L) / (98 g / mol)

= 17,83

Poznato je da je masa H ₂ SO ₄ koji je razrijeđen je prije i nakon razrjeđivanja:

m _i = m _f

c _i v _i = c _f v _f

v _i = c _f · v _f / c _i

A za v _i rješavamo:

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

= 7.010 mL

Zatim se za pripremu 250 ml 0,5 M otopine sumporne kiseline u količinsku tikvicu stavi dio vode kako bi se izbjeglo prskanje, doda se 7,010 ml koncentrirane sumporne kiseline i dolije se do 250 ml vode.

Vježba 3

Koliko ml vode mora biti dodan u 50 mL u 0,25 M kalcijev klorid (CaCL ₂) U otopinu pripremiti 0,0125 M CaClz ₂ otopina ?

Ponovno nema masnog gubitka CaCl ₂ nakon što se razrijedi:

v _i c _i = v _f c _f

Izdvajamo i rješavamo za v _f:

v _f = v _i c _i / c _f

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

= 1.000 mL

Količina vode koja se dodaje = v _{f -} v _i

1.000 mL - 50 mL = 950 mL

Stoga je u otopinu 0,5M kalcijevog klorida potrebno dodati 950 ml vode u 50 ml, čime će se pripremiti 1.000 ml 0,0125 M otopine kalcijevog klorida.

Reference

Whitten, Davis, Peck i Stanley. (2008). Kemija (8. izd.). CENGAGE Učenje.
Wikipedia. (2020). Razrjeđivanje (jednadžba). Oporavilo sa: en.wikipedia.org
Jessie A. Key. (SF). Razrjeđenja i koncentracije. Oporavak od: opentextbc.ca
ChemTeam. (SF). Razrjeđenje: Definicija i izračuni. Oporavak od: chemteam.info
David R. Caprette. (2012). Izrada rješenja. Oporavak od: ruf.rice.edu

RAZRJEĐENJE: KONCEPT, KAKO TO UČINITI, PRIMJERI, VJEŽBE - KEMIJA - 2025