ATŠĶAIDĪŠANAS KOEFICIENTS: NO KĀ TAS SASTĀV, KĀ TO IEGŪT, PIEMĒRI - ĶĪMIJA - 2025

Atšķaidīšanas koeficients (DF) ir skaitlis, kas norāda, cik reizes risinājums ir jāatšķaida, lai iegūtu zemāku koncentrāciju. Šķīdumā var būt izšķīdināta cieta, šķidra vai gāzveida izšķīdināta viela. Tāpēc tā koncentrācija ir atkarīga no izšķīdušās vielas daļiņu skaita un kopējā V tilpuma.

Ķīmijas jomā tiek izmantotas daudzas koncentrācijas izpausmes: procentos, molārā (M), normālā (N), cita starpā. Katrs no tiem ir atkarīgs no ierobežotā daudzumā izšķīdušā materiāla; no gramiem, kilogramiem vai dzimumzīmēm līdz ekvivalentiem. Tomēr, samazinot šādas koncentrācijas, DF attiecas uz visiem šiem izteicieniem.

Avots: Autors nenodrošina nevienu mašīnlasāmu autoru. Leridant ~ commonswiki pieņemts (pamatojoties uz autortiesību pretenzijām). , izmantojot Wikimedia Commons

Grenadīna secīgas atšķaidīšanas piemērs parādīts attēlā iepriekš. Ņemiet vērā, ka no kreisās un labās puses sarkanā krāsa kļūst gaišāka; kas ir vienāds ar zemāku grenadīna koncentrāciju.

Atšķaidīšanas koeficients ļauj noteikt, cik atšķaidīts pēdējais stikls tiek salīdzināts ar pirmo. Tādējādi vienkāršo organoleptisko īpašību vietā ar FD eksperimentu var atkārtot no tās pašas grenadīna pudeles (rezerves šķīdums); tādā veidā nodrošinot, ka jauno trauku koncentrācija ir vienāda.

Grenadīna koncentrāciju var izteikt jebkurā vienībā; tomēr trauku tilpums ir nemainīgs, un, lai atvieglotu aprēķinus, vienkārši izmanto ūdenī izšķīdināta grenadīna tilpumus. To summa būs vienāda ar V: kopējais šķidruma tilpums stiklā.

Tāpat kā piemērā minētais grenadīns, tas notiek laboratorijā ar jebkuru citu reaģentu. Sagatavo koncentrētus izejas šķīdumus, no kuriem ņem alikvotas, un atšķaida, lai iegūtu atšķaidītākus šķīdumus. Tādā veidā tas mēģina samazināt risku laboratorijā un reaģentu zudumus.

Kāds ir atšķaidīšanas koeficients?

Atšķaidīšana

Atšķaidīšana ir procedūra, kas ļauj samazināt šķīduma koncentrāciju vai tā blīvumu. Krāsas intensitātes samazināšanas darbību krāsvielas šķīdumā var uzskatīt arī par atšķaidījumu.

Lai veiksmīgi atšķaidītu šķīdumu līdz noteiktai koncentrācijai, vispirms jāzina, cik reizes rezerves šķīduma koncentrācija ir lielāka nekā atšķaidītā šķīduma koncentrācija.

Tādējādi ir zināms, cik reizes sākotnējais šķīdums ir jāatšķaida, lai iegūtu šķīdumu ar vēlamo koncentrāciju. Reižu skaits ir tas, ko sauc par atšķaidīšanas koeficientu. Un tā ir bezizmēra frakcija, kas norāda uz atšķaidīšanu.

Faktori

Parasti atšķaidījumu atrod, piemēram, šādi: 1/5, 1/10, 1/100 utt. Ko tas nozīmē? Tas vienkārši norāda, ka, lai iegūtu šķīdumu ar vēlamo koncentrāciju, izejas šķīdums ir jāatšķaida tik reižu, cik norāda nosauktās frakcijas saucējs.

Ja, piemēram, izmanto atšķaidījumu 1/5, sākotnējais šķīdums ir jāatšķaida 5 reizes, lai iegūtu šķīdumu ar šo koncentrāciju. Tāpēc skaitlis 5 ir atšķaidīšanas koeficients. Tas tiek tulkots šādi: 1/5 šķīdums ir piecas reizes atšķaidītāks nekā mātei.

Kā sagatavot šādu risinājumu? Ja ņem 1 ml rezerves šķīduma, šis tilpums ir jāpalielina divreiz, lai izšķīdinātā šķīduma koncentrācija būtu atšķaidīta ar koeficientu 1/5. Tātad, ja to atšķaidīs ar ūdeni (kā grenadīna piemērā), 1 ml šī šķīduma jāpievieno 4 ml ūdens (1 + 4 = 5 ml no gala tilpuma V _F ).

Tālāk mēs apspriedīsim, kā atskaitīt un aprēķināt DF.

Kā iegūt atšķaidīšanas koeficientu?

Atskaitīšana

Lai sagatavotu atšķaidījumu, sākotnējā vai izejas šķīduma tilpumu ievada mērkolbā, kur pievieno ūdeni, līdz ir pabeigta mērkolbas mērīšanas kapacitāte.

Šajā gadījumā, kad mērkolbai pievieno ūdeni, izšķīdušā masa netiek pievienota. Tātad izšķīdinātā vai šķīduma masa paliek nemainīga:

m _i = m _f (1)

m _i = sākotnējā izšķīdinātā viela (koncentrētā šķīdumā).

Un m _f = galīgā izšķīdinātā viela (atšķaidītā šķīdumā).

Bet, m = V x C. Aizvietojot (1) vienādojumu, mums ir:

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

V _i = izejvielas vai sākotnējā šķīduma tilpums, kas tika ņemts atšķaidīšanai.

C _i = izejmateriāla vai sākotnējā šķīduma koncentrācija.

V _f = sagatavotā atšķaidītā šķīduma tilpums.

C _f = atšķaidīta šķīduma koncentrācija.

2. vienādojumu var uzrakstīt šādi:

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

Divi derīgi izteicieni FD

Bet C _i / _Cf pēc definīcijas ir atšķaidīšanas koeficients , jo tas norāda laikus, kad izejas vai sākotnējā šķīduma koncentrācija ir lielāka par atšķaidītā šķīduma koncentrāciju. Tāpēc tas norāda uz atšķaidīšanu, kas jāveic, lai no pamatšķīduma sagatavotu atšķaidītu šķīdumu.

Tāpat no 3. vienādojuma novērojumiem var secināt, ka V _f / V _{i attiecības} ir vēl viens veids, kā iegūt atšķaidīšanas koeficientu. Tas ir, jebkurš no diviem izteiksmēm (C _i / C _f , V _f / V _i ) ir derīgs, lai aprēķinātu FD. Viena vai otra lietojums būs atkarīgs no pieejamajiem datiem.

Piemēri

1. piemērs

0,3 M NaCl šķīdumu izmantoja, lai sagatavotu atšķaidītu 0,015 M NaCl šķīdumu, un aprēķina atšķaidījuma koeficienta vērtību.

Atšķaidīšanas koeficients ir 20. Tas norāda, ka, lai sagatavotu atšķaidītu 0,015 M NaCl šķīdumu, 0,3 M NaCl šķīdums bija jāatšķaida 20 reizes:

FD = C _i / C _f

0,3M / 0,015M

divdesmit

2. piemērs

Zinot, ka atšķaidīšanas koeficients ir 15: kāds ūdens tilpums vajadzēja pievienot 5 ml koncentrēta glikozes šķīduma, lai iegūtu vēlamo atšķaidījumu?

Kā pirmo soli aprēķina atšķaidītā šķīduma tilpumu ( _Vf ). Pēc aprēķināšanas aprēķina ūdens daudzumu, kas pievienots atšķaidīšanai.

FD = V _f / V _i .

V _f = FD x V _i

15 x 5 ml

75 ml

Pievienotā ūdens tilpums = 75 ml - 5 ml

70 ml

Pēc tam, lai pagatavotu atšķaidītu šķīdumu ar atšķaidīšanas koeficientu 15, 5 ml koncentrētā šķīduma pievienoja 70 ml ūdens, lai gala tilpums būtu 75 ml.

3. piemērs

Fruktozes rezerves šķīduma koncentrācija ir 10 g / L. No tā ir vēlams pagatavot fruktozes šķīdumu ar koncentrāciju 0,5 mg / ml. Paņemot 20 ml rezerves šķīduma atšķaidīšanai: kādam jābūt atšķaidītā šķīduma tilpumam?

Pirmais problēmas risināšanas solis ir aprēķināt atšķaidīšanas koeficientu (DF). Pēc iegūšanas tiks aprēķināts atšķaidītā šķīduma tilpums ( _Vf ).

Bet pirms ierosinātā aprēķina veikšanas ir jāveic šāds novērojums: mums fruktozes koncentrācijas lielumi ir jānovieto tajās pašās vienībās. Šajā konkrētajā gadījumā 10 g / L ir ekvivalents 10 mg / ml, šo situāciju ilustrē šāda transformācija:

(mg / ml) = (g / L) x (1000 mg / g) x (L / 1000 ml)

Tādējādi:

10 g / L = 10 mg / ml

Turpinot aprēķinus:

FD = C _i / C _f

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

piecdesmit

Bet tā kā V _f = FD x V _i

V _f = 50 x 20 mL

1000 ml

Pēc tam 20 ml 10 g / l fruktozes šķīduma tika atšķaidīts līdz 1 litram 0,2 g / l šķīduma.

4. piemērs

Tiks ilustrēta sērijveida atšķaidīšanas metode. Ir glikozes šķīdums ar koncentrāciju 32 mg / 100 ml, un no tā ir vēlams ar atšķaidīšanu pagatavot glikozes šķīdumu komplektu ar koncentrācijām: 16 mg / 100 ml, 8 mg / 100 ml, 4 mg / 100 ml, 2 mg / 100 ml un 1 mg / 100 ml.

Process

Katrai no paziņojumā norādītajām koncentrācijām marķē 5 mēģenes. Piemēram, katrā no tiem ievieto 2 ml ūdens.

Pēc tam 1. mēģenē ar ūdeni pievieno 2 ml rezerves šķīduma. 1. mēģenes saturu sakrata un 2 ml tā satura pārnes 2. mēģenē. Savukārt 2. mēģeni sakrata un 2 ml tās satura pārnes 3. mēģenē; rīkojas tādā pašā veidā ar 4. un 5. mēģeni.

Paskaidrojums

1. mēģenē pievieno 2 ml ūdens un 2 ml rezerves šķīduma ar glikozes koncentrāciju 32 mg / 100 ml. Tātad gala glikozes koncentrācija šajā mēģenē ir 16 mg / 100 ml.

2. mēģenē pievieno 2 ml ūdens un 2 ml 1. mēģenes satura ar glikozes koncentrāciju 16 mg / 100 ml. Tad mēģenē 2 mēģenes 1 koncentrāciju atšķaida 2 reizes (DF). Tātad gala glikozes koncentrācija šajā mēģenē ir 8 mg / 100 ml.

3 mēģenē pievieno 2 ml ūdens un 2 ml 2. mēģenes satura ar glikozes koncentrāciju 8 mg / 100 ml. Un tāpat kā pārējās divas mēģenes, koncentrācija tiek sadalīta divās daļās: 4 mg / 100 ml glikozes 3. mēģenē.

Iepriekš izskaidrota iemesla dēļ galīgā glikozes koncentrācija 4. un 5. mēģenē ir attiecīgi 2 mg / 100 ml un 1 mg / 100 ml.

1., 2., 3., 4. un 5. mēģenes DF attiecībā pret izejas šķīdumu ir attiecīgi 2, 4, 8, 16 un 32.

Atsauces

1. Aus e Tute. (sf). Atšķaidīšanas koeficienta aprēķini. Iegūts no: ausetute.com.au
2. JT (nd). Atšķaidīšanas koeficients. . Paņemts no: csus.edu
3. Atšķaidījumu palīdzība. (sf). Ņemts no: uregina.ca
4. Džošua. (2011. gada 5. jūnijs). Atšķaidīšanas un atšķaidīšanas koeficienta atšķirība. StarpībaBetween.net. Atgūts no: atšķirība starp.net
5. Vaitens, Deiviss, Peks un Stenlijs. Ķīmija. (8. izd.). CENGAGE mācīšanās.
6. Jaunināt jūs. (2014. gada 11. marts). Sērijas atšķaidījumi. Atgūts no: 3.uah.es