RISINĀJUMU SAGATAVOŠANA: KĀ TO IZDARĪT, PIEMĒRI, VINGRINĀJUMI - ĶĪMIJA - 2025

Risinājumu sagatavošana ir viena no visattīstītākajām darbībām eksperimentālajā zinātnē un ārpus tās, īpaši attiecībā uz ķīmiju, bioloģiju, bioanalīzi, medicīnu un farmāciju. Tirdzniecības jomā daudzi no mūsu nopirktajiem produktiem neatkarīgi no tā, vai tie ir pārtika vai vannas istabai, sastāv no ūdens šķīdumiem.

Risinājums vienkāršā izteiksmē ir viendabīgs maisījums, kas sastāv no šķīdinātāja, parasti šķidra, un izšķīdinātas vielas. Tas ir saistīts ar koncentrāciju, kuras vienības mainās atkarībā no mērķiem, kādiem tā ir sagatavota, kā arī no tās koncentrācijas izteikšanas precizitātes.

Risinājumi ir viens no visizplatītākajiem un svarīgākajiem ķīmijas elementiem, un to sagatavošanai ir virkne noteikumu. Avots: Pxhere.

Visu šķīdumu sagatavošanas principi būtībā ir vienādi: izšķīdina izšķīdinātu piemērotā šķīdinātājā vai, sākot no koncentrēta šķīduma (izejvielas), ņem alikvotas, lai pagatavotu atšķaidītākas. Galīgais mērķis ir panākt augstu viendabīgumu un risinājumam ir vēlamās īpašības.

Ikdienā risinājumus gatavo pēc garšas kritērija, tas ir, cik intensīvai jābūt dzēriena gaumei. Tomēr laboratorijām vai rūpniecības uzņēmumiem ir vajadzīgs mazāk subjektīvs parametrs: iepriekš noteikta koncentrācija, kas tiek sasniegta, ievērojot virkni noteikumu un parasti vienkāršus matemātiskus aprēķinus.

Kā jūs sagatavojat risinājumu?

Iepriekšējie soļi

Pirms šķīduma pagatavošanas ir jānosaka, kāda koncentrācija būs tā izšķīdinātajā vielā vai katrā no tām, un kāds būs izmantotais šķīdinātājs. Vai vēlaties, lai tas būtu 1% m / v? Vai 30% m / v? Vai to sagatavos koncentrācijā 0,2M vai 0,006M? Tāpat ir jāzina, kādiem mērķiem tas tiks izmantots: analītiskie, reaģenti, barotnes, indikatori utt.

Šis pēdējais punkts nosaka, vai būs jāizmanto mērkolbas vai baloni. Ja atbilde ir negatīva, risinājumus var pagatavot tieši vārglāzē, un tāpēc sagatavošana būs vienkāršāka un mazāk rūpīga.

Šķīdināšana

Neatkarīgi no koncentrācijas vai, ja vēlaties, lai tā būtu pēc iespējas precīzāka, pirmais šķīduma pagatavošanas solis ir nosvērt izšķīdušo vielu un izšķīdināt to piemērotā šķīdinātājā. Dažreiz pat tad, kad izšķīdinātā viela šķīst izvēlētajā šķīdinātājā, to ir nepieciešams sildīt uz plāksnes vai ar magnētisko maisītāju.

Faktiski izšķīdinātais ir faktors, kas ievērojami atšķir metodi, kurā tiek sagatavoti dažādi šķīdumi. No otras puses, ja šķīdinātājs ir gaistošs šķidrums, šķīdums tiks pagatavots tvaika nosūcēja iekšpusē.

Visu izšķīdušā šķīdināšanas procesu veic vārglāzē. Pēc izšķīdināšanas un ar balsta un piltuves palīdzību tā saturu pārnes vajadzīgā tilpuma mērkolbā vai balonā.

Ja tika izmantots maisītājs, tas ir pareizi jānomazgā, lai nodrošinātu, ka uz tā virsmas nepaliek izšķīdušās vielas pēdas; un arī pārvietojot jābūt piesardzīgam, pretējā gadījumā kratītājs iekritīs tilpuma balonā. Tam ir ērti un ļoti noderīgi palīdzēt sev ar magnētu. No otras puses, maisītāja vietā var izmantot arī stikla stieni.

Piepildiet mērkolbu vai balonu

Šādi izšķīdinot izšķīdušo vielu, mēs pārliecināmies, ka mērkolbā nav suspendētu cietvielu, kuras pēc tam būs grūti izšķīdināt un kas ietekmēs gatavā šķīduma analītisko kvalitāti.

Kad tas ir izdarīts, balona tilpumu piepilda līdz līmenim vai papildina ar šķīdinātāju, līdz šķidruma virsma sakrīt ar marķējumu, kas norādīts uz stikla traukiem.

Visbeidzot, pāris reizes krata slēgto balonu vai kolbu ar attiecīgajiem vāciņiem, atstājot šķīdumu gatavu.

Risinājumu piemēri

Laboratorijā parasti gatavo skābju vai bāzu šķīdumus. Tie vispirms jāpievieno ievērojamam daudzumam šķīdinātāja; piemēram, ūdens. To nekad nevajadzētu darīt otrādi: pievienojiet ūdeni skābēm vai bāzēm, bet drīzāk ūdens tilpumam. Iemesls ir tāds, ka to hidratācija ir ļoti eksotermiska, un pastāv pat vārglāzes eksplozijas risks.

Sērskābe

Pieņemsim, ka vēlaties pagatavot atšķaidītu sērskābes šķīdumu. Kad būs skaidrs, kāda alikvota daļa būs jāņem no izejmateriāla vai koncentrētā šķīduma, to pārnes uz tilpuma balonu, kurā jau būs ūdens tilpums.

Pat tad siltums tiks atbrīvots, un tas ļoti lēni jāpadara līdz zīmei ar ūdeni, gaidot, kamēr balons atdziest vai nav pārāk karsts.

Nātrija hidroksīds

No otras puses, nātrija hidroksīda šķīdumu sagatavo, nosverot NaOH dražejas vārglāzē ar ūdeni. Kad NaOH ir izšķīdis ar magnētisko maisītāju vai bez tā, sārmainu ūdeni pārnes attiecīgajā mērkolbā un uzpilda līdz zīmei ar ūdeni vai etanolu.

Vingrinājumi

1. vingrinājums

Jūs vēlaties pagatavot litru nātrija hlorīda 35% m / v šķīduma ūdenī. Cik daudz sāls jānosver un kā jūs rīkoties?

35% m / v koncentrācija nozīmē, ka mums ir 35 g NaCl uz katriem 100 ml ūdens. Kad viņi mums prasa litru šķīduma, desmit reizes pārsniedzot šo daudzumu, mēs svērsim 350 g sāls, kuru mēģināsim izšķīdināt viena litra tilpumā.

Tādējādi lielā vārglāzē nosver 350 g NaCl. Pēc tam pievieno pietiekamu daudzumu ūdens (mazāk par vienu litru), lai sāli izšķīdinātu, izmantojot stikla stieni. Tā kā sāls ļoti labi šķīst ūdenī, magnētiskā maisītāja lietošana nav obligāta.

Izšķīdinot šos 350 g NaCl, sālsūdeni pārnes viena litra mērkolbā un uzpilda ar ūdeni līdz zīmei; vai vienkārši piepildiet litru ūdens tajā pašā vārglāzē un turpiniet maisīt, lai nodrošinātu sāls viendabīgumu. Pēdējais attiecas uz gadījumiem, kad šķīdumam nav vajadzīga precīza, bet aptuvena koncentrācija.

2. vingrinājums

Jūs vēlaties pagatavot 250 ml etiķa (5% v / v etiķskābes), sākot no ledus etiķskābes pudeles (100% tīra). Kāds šīs pudeles tilpums jāņem?

Neatkarīgi no tā, kāds ledus etiķskābes tilpums tiek mērīts, tā koncentrācija būs 100%; viens piliens, 2 ml, 10 ml utt. Ja mēs dalīsim 100/5, mums būs 20, kas norāda mūsu atšķaidīšanas koeficientu; tas ir, tilpums, ko mēra no pudeles, kuru mēs atšķaidīsim 20 reizes. Tāpēc 250 ml etiķa jāatbilst šim tilpumam, kas ir 20 reizes lielāks.

Tātad, 250/20 dod mums 12,5, kas nozīmē, ka no ledus etiķskābes pudeles mēs ņemsim 12,5 ml un atšķaidīsim to 237,5 ml ūdens (250-12,5).

Šim nolūkam tiks izmantota graduēta un sterilizēta pipete vai neliels daudzums ledus etiķskābes tiks ievietots tīrā vārglāzē, no kura ņems 12,5 ml alikvotu daļu, un to pievienos 250 ml tilpuma balonam ar iepriekšējs un pietiekams ūdens daudzums. Tādējādi mēs pievienosim skābi ūdenim, nevis ūdeni skābei.

Atsauces

1. Vaitens, Deiviss, Peks un Stenlijs. (2008). Ķīmija (8. izd.). CENGAGE mācīšanās.
2. Džošua Halperns, Skots Sinekss un Skots Džonsons. (2019. gada 5. jūnijs). Risinājumu sagatavošana. Ķīmija LibreTexts. Atgūts no: chem.libretexts.org
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019. gada 16. septembris). Kā sagatavot risinājumu. Atgūts no: domaco.com
4. ChemPages tīklojumi. (sf). Stehiometrijas modulis: Risinājumi. Atgūts no: chem.wisc.edu
5. Zinātnes uzņēmums. (2020). Ķīmisko risinājumu sagatavošana. Atgūts no: sciencecompany.com