- Kā tiek veikta atšķaidīšana?
- Teorētiskais pamatojums
- Pieteikums
- Process
- Sērijas atšķaidīšana
- Atšķaidījumu piemēri
- Vingrinājumi
- 1. vingrinājums
- 2. vingrinājums
- 3. vingrinājums
- Atsauces
Atšķaidīšanas ir process, kurā koncentrācija šķīdumā, parasti samazinās, pievienojot šķīdinātāju. Tomēr atšķaidīšana var notikt arī ar procesu, kas no šķīduma noņem izšķīdušo vielu.
Šī pēdējā procedūra, lai arī izklausās dīvaini, ir ierasta prakse virtuvē, pievienojot kartupeli ļoti sāļam ēdienam, lai noņemtu lieko sāli. Ēdiens garšos mazāk sāļš, jo kartupeļi absorbē tā sāls saturu.
Pēc fenolftaleīna ūdens šķīduma atšķaidīšanas tā krāsa izbalē. Avots: Pxhere.
Veicamo vai veicamo atšķaidījumu izsaka šādi: 1/5. Tas nozīmē, ka atšķaidīšanai ņem koncentrēta šķīduma tilpumu un pievieno četrus tilpumus atšķaidītāja; parasti ūdens. Šajā gadījumā skaitlis 5 apzīmē atšķaidīšanas koeficientu.
Atšķaidīšanas koeficients ir koeficients starp sākotnējo šķīduma koncentrāciju un atšķaidītā šķīduma galīgo koncentrāciju. Tāpat atšķaidīšanas koeficients ir koeficients starp atšķaidītā šķīduma tilpumu un koncentrētā šķīduma tilpumu, kas tika ņemts atšķaidīšanai.
Kā tiek veikta atšķaidīšana?
Teorētiskais pamatojums
Lai pagatavotu atšķaidījumu, ņem noteiktu daudzumu koncentrēta šķīduma un to ielej traukā, pievienojot atšķaidītāju, līdz tiek sasniegts atšķaidītajam šķīdumam aprēķinātais tilpums.
Izšķīdušās vielas masa, kas tika ņemta no koncentrētā šķīduma atšķaidīšanai, ir precīzi vienāda ar izšķīdušās vielas masu, ko ievieto traukā, ko izmanto atšķaidīšanai.
m i = m f
Kur m i ir izšķīdušās vielas masa koncentrētā šķīdumā, ko izmanto atšķaidīšanai, un m f ir izšķīdušā šķīduma masa izšķīdušajā vielā. Mēs arī zinām, ka:
m i = v i c i
m f = v f c f
Pēc tam aizstājot:
v i c i = v f c f
Vienādojuma pārrakstīšana:
c i / c f = v f / v i
c i / c f ir atšķaidīšanas koeficients (cik reizes ir nepieciešams atšķaidīt koncentrēto šķīdumu). Tomēr v f / v i arī uzskata par atšķaidīšanas koeficientu.
Pieteikums
Ja vēlaties sagatavot atšķaidījumu, jums jāzina, cik reizes koncentrētais šķīdums ir jāatšķaida, lai iegūtu vēlamo atšķaidītā šķīduma koncentrāciju (atšķaidīšanas koeficients). Lai to izdarītu, sadaliet koncentrētā šķīduma koncentrāciju ar atšķaidītā šķīduma koncentrāciju.
Bet: kāds koncentrētā šķīduma tilpums jāņem, lai atšķaidītu? Ja ir zināms atšķaidītā šķīduma (v f ) galīgais tilpums un atšķaidīšanas koeficients, ir viegli uzzināt koncentrētā šķīduma (v i ) tilpumu , kas nepieciešams vēlamās atšķaidīšanas veikšanai:
v i = v f / FD
Process
Aprēķinātā koncentrētā šķīduma tilpumu (v i ) mēra ar graduētu pipeti vai cilindru un ielej mērkolbā. Pēc tam pievieno atšķaidītāju, līdz tiek sasniegta kolbas ietilpība, kas norāda atšķaidītā šķīduma tilpumu ( vf ).
Sērijas atšķaidīšana
Šo atšķaidīšanas veidu bieži izmanto tilpuma analīzē. Šim nolūkam mēģenes tiek izkārtotas virknē un katrā no tām pievieno vienādu dejonizēta ūdens daudzumu; piemēram, 2 ml.
1/5 seruma atšķaidījumu var pagatavot atsevišķi. Pēc tam pirmajai mēģenei, kas satur 2 ml ūdens, pievieno 2 ml seruma atšķaidījuma. Cauruli pareizi sakrata un 2 ml šī maisījuma pārnes 2. mēģenē.
Pēc tam 2. mēģeni labi samaisa un 2 ml tā satura pārnes 3. mēģenē un tā tālāk, līdz mēģenes ir pabeigtas. Šīs procedūras rezultātā ir mēģenes ar seruma atšķaidījumiem 1/10, 1/20, 1/40 …
Atšķaidījumu piemēri
Daži atšķaidīšanas piemēri:
-Atšķaidiet 5 M NaCl šķīdumu 1/10, lai iegūtu 0,5 M NaCl šķīdumu.
- ūdenim vai citam atšķaidītājam pievieno krāsu, lai samazinātu krāsas intensitāti vai samazinātu tās viskozitāti.
-Piena pievienošana kafijai, lai samazinātu kafijas koncentrāciju un iegūtu tai vienmērīgāku un saldāku garšu.
- Atšķaidiet limonādi ar ūdeni, lai samazinātu tā skābuma koncentrāciju.
- Veiciet seruma atšķaidīšanu, lai titrētu visas tajā esošās antivielas.
Vingrinājumi
1. vingrinājums
Cik reizes ir jāatšķaida 0,5 M NaCl šķīdums, lai iegūtu 1 litru 0,025 M šķīduma, un kāds būs 0,5 M NaCl šķīduma tilpums, kas nepieciešams šī atšķaidītā šķīduma pagatavošanai?
Mēs sākam no atšķaidīšanas koeficienta:
FD = c i / c f
Mums ir visi dati:
c i = sākotnējā koncentrācija (0,5 M)
c f = galīgais koncentrāts (0,025 M)
Tāpēc mēs aprēķinām FD:
FD = 0,5M / 0,025M
= 20
0,5 M NaCl šķīdums ir jāatšķaida 20 reizes, lai iegūtu 0,025 M NaCl šķīdumu.
Ar šo DF vērtību mēs tagad varam aprēķināt sākotnējo tilpumu, kas jāņem no koncentrētā šķīduma šai atšķaidīšanai:
FD = v f / v i
Mēs izolējam v i un risinām:
v i = 1 L / 20
= 0,05 L
= 50 ml
Tāpēc, lai pagatavotu vienu litru 0,025 M NaCl šķīduma, nepieciešami 50 ml 0,5 M NaCl šķīduma.
2. vingrinājums
Cik ml sērskābes (H 2 SO 4 ) reaģenta ar koncentrāciju 95% (m / m) un blīvumu 1,84 g / ml ir nepieciešami, lai pagatavotu 250 ml sērskābes šķīduma 0,5 M? Sērskābes molekulmasa: 98 g / mol.
Pirmais solis ir aprēķināt koncentrētās sērskābes molaritāti:
m = v d
Mēs nosakām H 2 SO 4 masu, kas atbilst šķīdumam ar doto blīvumu:
m = 1000 ml 1,84 g / ml
= 1840 g
Tā kā sērskābe ir 95% tīra, tās faktiskā masa jāaprēķina:
m = 1840 g (95/100)
= 1,748 g
Tā kā tika pieņemts litrs 95% H 2 SO 4 šķīduma , moli, kas atrodas šajos gramos, tieši piešķirs molaritāti:
M = (1,748 g / L) / (98 g / mol)
= 17,83
Mēs zinām, ka atšķaidītā H 2 SO 4 masa ir vienāda pirms un pēc atšķaidīšanas:
m i = m f
c i v i = c f v f
v i = c f · v f / c i
Un mēs risinām v i :
v i = 0,5 M 250 ml / 17,83 M
= 7,010 ml
Pēc tam, lai pagatavotu 250 ml 0,5 M sērskābes šķīduma, tilpuma kolbā ievieto daļu ūdens, lai izvairītos no šļakatām, un pievieno 7,010 ml koncentrētas sērskābes un uzpilda līdz 250 ml ar ūdeni.
3. vingrinājums
Cik ml ūdens jāpievieno 50 ml 0,25 M kalcija hlorīda (CaCl 2 ) šķīdumam, lai sagatavotu 0,0125 M CaCl 2 šķīdumu ?
Atkal atšķaidot , CaCl 2 nezaudē masu :
v i c i = v f c f
Mēs izolējam un risinām v f :
v f = v i c i / c f
= 50 ml 0,25 M / 0,0125 M
= 1000 ml
Pievienojamā ūdens daudzums = v f - v i
1000 ml - 50 ml = 950 ml
Tādēļ 0,5 M kalcija hlorīda šķīdumam jāpievieno 950 ml ūdens līdz 50 ml. Tādā veidā tiks sagatavots 1000 ml 0,0125 M kalcija hlorīda šķīduma.
Atsauces
- Vaitens, Deiviss, Peks un Stenlijs. (2008). Ķīmija (8. izd.). CENGAGE mācīšanās.
- Wikipedia. (2020). Atšķaidīšana (vienādojums). Atgūts no: en.wikipedia.org
- Džesija A. Key. (sf). Atšķaidījumi un koncentrācijas. Atgūts no: opentextbc.ca
- ChemTeam. (sf). Atšķaidīšana: definīcija un aprēķini. Atgūts no: chemteam.info
- Deivids R. Kaprāts. (2012). Atšķaidījumu izdarīšana. Atgūts no: ruf.rice.edu