FAKTOR RAZRJEĐENJA: OD ČEGA SE SASTOJI, KAKO GA DOBITI, PRIMJERI - KEMIJA - 2024

Faktor razrjeđivanja (DF) je broj koji pokazuje koliko puta je rješenje mora se razrijediti s dobiti nižu koncentraciju. Otopina može biti otopljena kruta, tekuća ili plinovita otopina. Stoga njegova koncentracija ovisi o broju čestica otopljene tvari i ukupnom volumenu V.

U području kemije koriste se brojni izrazi koncentracije: postotak, molarni (M), normalni (N). Svaki od njih ovisi o ograničenoj količini otopljene tvari; od grama, kilograma ili mola, do ekvivalenta. Međutim, pri smanjenju takvih koncentracija DF se odnosi na sve te izraze.

Izvor: Autor nije pružio strojno čitljiv autor. Leridant ~ commonswiki pretpostavljen (na temelju tvrdnji o autorskim pravima)., putem Wikimedia Commonsa

Primjer uzastopnog razrjeđivanja grenadina prikazan je na gornjoj slici. Imajte na umu da s lijeva na desno crvena boja postaje svjetlija; što je jednako nižoj koncentraciji grenadina.

Faktor razrjeđivanja omogućuje vam određivanje koliko je razrijeđeno zadnje staklo u usporedbi s prvim. Dakle, umjesto jednostavnih organoleptičkih svojstava, s FD eksperiment se može ponoviti iz iste boce grenadina (osnovna otopina); tako da se na taj način osigurava da su koncentracije novih posuda jednake.

Koncentracija grenadina može se izraziti u bilo kojoj jedinici; međutim, volumen posuda je stalan, a radi lakšeg izračuna jednostavno se koriste količine grenadina otopljenog u vodi. Njihov zbroj bit će jednak V: ukupni volumen tekućine u čaši.

Kao i kod grenadina u primjeru, to se događa u laboratoriju s bilo kojim drugim reagensom. Pripremaju se koncentrirane matične otopine iz kojih se uzimaju alikvoti i razrjeđuju kako bi se dobile više razrijeđene otopine. Na taj način nastoji smanjiti rizik u laboratoriju i gubitke reagensa.

Koliki je faktor razrjeđenja?

Razrjeđivanje

Razrjeđivanje je postupak koji omogućava smanjenje koncentracije otopine ili njezine gustoće. Djelovanje smanjenja intenziteta boje u otopini boje može se također smatrati razrjeđivanjem.

Da biste uspješno razrijedili otopinu do određene koncentracije, prvo je znati koliko je puta koncentracija osnovne otopine veća od koncentracije razrijeđene otopine.

Stoga je poznato koliko puta se početna otopina mora razrijediti da bi se dobila otopina sa željenom koncentracijom. Broj puta je ono što je poznato kao faktor razrjeđenja. I u tome se sastoji, u bezdimenzionalnom udjelu, što ukazuje na razrjeđivanje.

čimbenici

Uobičajeno je pronaći na primjer razrjeđenje, kako slijedi: 1/5, 1/10, 1/100 itd. Što to znači? Jednostavno ukazuje da se za dobivanje otopine s željenom koncentracijom osnovna otopina mora razrijediti onoliko puta koliko je naznačeno u nazivniku imenovane frakcije.

Ako se koristi, na primjer, razrjeđivanje 1/5, početna otopina se mora razrijediti 5 puta da bi se dobila otopina s ovom koncentracijom. Stoga je broj 5 faktor razrjeđenja. To se prevodi na sljedeći način: otopina 1/5 je pet puta razrijeđenija od majke.

Kako pripremiti takvo rješenje? Ako se uzme 1 ml osnovne otopine, taj se volumen mora povećati toliko da se koncentracija rastvora razrijedi s faktorom 1/5. Dakle, ako se želi razrijediti vodom (kao na primjeru grenadina), u 1 ml te otopine mora se dodati 4 ml vode (1 + 4 = 5 ml konačnog volumena V _F).

Zatim ćemo raspraviti kako odbiti i izračunati DF.

Kako dobivate faktor razrjeđenja?

Odbitak

Da bi se pripremilo razrjeđenje, u prvobitnu tikvicu se stavlja volumen početnog ili osnovnog otopina, u koji se dodaje voda sve dok se ne dovrši mjerni kapacitet volumena.

U ovom slučaju, kada se u volumetrijsku tikvicu doda voda, ne dodaje se otopljena masa. Dakle, masa otopljene otopine ili otopine ostaje konstantna:

m _i = m _f (1)

m _i = masa inicijalnog rastvora (u koncentriranoj otopini).

I m _f = masa krajnjeg rastvora (u razrijeđenoj otopini).

Ali, m = V x C. Supstituirajući u jednadžbi (1), imamo:

V _i x C _i = V _f x C _f (2)

V _i = volumen osnovne zalihe ili početne otopine koja je uzeta za razrjeđivanje.

C _i = koncentracija zaliha ili početne otopine.

V _f = volumen razrijeđene otopine.

C _f = koncentracija razrijeđene otopine.

Jednadžba 2 može se napisati na sljedeći način:

C _i / C _f = V _f / V _i (3)

Dva valjana izraza za FD

Ali, C _i / C _{f je} po definiciji faktor razrjeđenja, jer označava vremena koja su koncentracija temeljne ili početne otopine veća od koncentracije razrijeđene otopine. Stoga označava razrjeđivanje koje treba provesti za pripremu razrijeđene otopine iz osnovne otopine.

Isto tako, iz promatranja jednadžbe 3 može se zaključiti da je _odnos V _f / V _i drugi način da se dobije faktor razrjeđenja. Odnosno, bilo koji od dva izraza (C _i / C _f, V _f / V _i) vrijedi za izračunavanje FD. Upotreba jednog ili drugog ovisit će o dostupnim podacima.

Primjeri

Primjer 1

Za pripremu razrijeđene otopine NaCl 0,015 M, korištena je 0,3 M otopina NaCl. Izračunajte vrijednost faktora razrjeđenja.

Faktor razrjeđivanja je 20. To ukazuje da je za pripremu razrijeđene 0,015 M NaCl otopine 0,3 M NaCl otopina trebala biti razrijeđena 20 puta:

FD = C _i / C _f

0,3M / 0,015M

dvadeset

Primjer 2

Znajući da je faktor razrjeđenja 15: koji volumen vode je trebao dodati 5 ml koncentrirane otopine glukoze da bi se postiglo željeno razrjeđivanje?

Kao prvi korak izračunava se volumen razrijeđene otopine (V _f). Nakon što se izračuna, od ovoga se izračunava količina vode koja je dodana za razrjeđivanje.

FD = V _f / V _i.

V _f = FD x V _i

15 x 5 ml

75 ml

Dodana količina vode = 75 ml - 5 ml

70 ml

Zatim, za pripremu razrijeđene otopine s faktorom razrjeđenja od 15, doda se 70 ml vode u 5 ml koncentrirane otopine, čime se dobije konačni volumen od 75 ml.

Primjer 3

Koncentracija temeljne otopine fruktoze je 10 g / L. Od nje se želi pripremiti otopina fruktoze u koncentraciji od 0,5 mg / ml. Uzima se 20 ml osnovne otopine za razrjeđivanje: koliki bi trebao biti volumen razrijeđene otopine?

Prvi korak u rješavanju problema je izračunavanje faktora razrjeđenja (DF). Kad se dobije, izračunava se volumen razrijeđene otopine (V _f).

No prije nego što napravimo predloženi proračun, potrebno je izvršiti sljedeće opažanje: količine koncentracija fruktoze moramo smjestiti u iste jedinice. U ovom konkretnom slučaju, 10 g / L je ekvivalent 10 mg / mL, a ova situacija se ilustrira sljedećom transformacijom:

(mg / mL) = (g / L) x (1.000 mg / g) x (L / 1.000 mL)

Tako:

10 g / L = 10 mg / ml

Nastavak s izračunima:

FD = C _i / C _f

DF = (10 mg / ml) / (0,2 mg / ml)

pedeset

Ali budući da je V _f = FD x V _i

V _f = 50 x 20 ml

1.000 mL

Zatim je 20 ml 10 g / L otopine fruktoze razrijeđeno u 1 L otopine 0.2 g / L.

Primjer 4

Ilustrirat će se metoda dobivanja serijskih razrjeđenja. Postoji otopina glukoze s koncentracijom 32 mg / 100mL, a iz nje se želi pripremiti razrjeđivanjem skupa glukoznih otopina u koncentracijama: 16 mg / 100mL, 8 mg / 100mL, 4 mg / 100mL, 2 mg / 100mL i 1 mg / 100mL.

Postupak

Označeno je 5 epruveta za svaku koncentraciju navedenu u izjavi. U svaku od njih, na primjer, stavi se 2 ml vode.

Zatim se u epruvetu 1 s vodom doda 2 ml osnovne otopine. Sadržaj epruvete 1 se protrese, a 2 ml njegovog sadržaja prebaci se u epruvetu 2. Zauzvrat se epruveta 2 mućka, a 2 ml njenog sadržaja prenese se u epruvetu 3; postupiti na isti način s cijevima 4 i 5.

Obrazloženje

U epruvetu 1 dodaju se 2 ml vode i 2 ml osnovne otopine s koncentracijom glukoze od 32 mg / 100 ml. Dakle, konačna koncentracija glukoze u ovoj epruveti je 16 mg / 100mL.

U epruvetu se dodaju 2 ml vode i 2 ml sadržaja epruvete 1 s koncentracijom glukoze od 16 mg / 100 ml. Zatim se u epruveti 2 razrijedi 2 puta koncentracija epruvete (DF). Dakle, konačna koncentracija glukoze u ovoj epruveti je 8 mg / 100mL.

2 ml vode i 2 ml sadržaja epruvete 2 dodaju se u epruvetu 3, s koncentracijom glukoze od 8 mg / 100 ml. Kao i u druge dvije epruvete, koncentracija je podijeljena u dvije: 4 mg / 100 ml glukoze u epruveti 3.

Iz gore objašnjenog razloga, konačna koncentracija glukoze u epruvetama 4 i 5 je 2mg / 100mL i 1mg / 100mL.

DF cijevi 1, 2, 3, 4 i 5 u odnosu na osnovnu otopinu su: 2, 4, 8, 16 i 32.

Reference

1. Aus e Tute. (SF). Proračun faktora razrjeđenja. Preuzeto sa: ausetute.com.au
2. JT (drugi). Faktor razrjeđenja., Preuzeto sa: csus.edu
3. Pomoć za rješavanje. (SF). Preuzeto iz: uregina.ca
4. Joshua. (5. lipnja 2011.). Razlika između razrjeđenja i faktora razrjeđenja. DifferenceBetween.net. Oporavilo od: razlikabet.net
5. Whitten, Davis, Peck i Stanley. Kemija. (8. izd.). CENGAGE Učenje.
6. Inovacija vas. (11. ožujka 2014.). Serijska razrjeđenja. Oporavak od: 3.uah.es