Was ist Verdünnung?

DASdeelHören ist ein Labor-, Industrie- oder Haushaltsverfahren, bei dem ein bestimmtes Volumen von Lösungsmittel (rein) wird zu einer bereits vorhandenen Lösung hinzugefügt oder daraus entfernt (durch Verdampfung).

In jeder Lösung ist immer ein Lösungsmittel und mindestens ein gelöster Stoff vorhanden, wie in einer Mischung aus 500 ml Wasser und 10 g Natriumchlorid (NaCl) unten dargestellt:

Darstellung der Mischung aus Wasser und Natriumchlorid

Wird dieser Lösung ein Volumen von 300 ml Wasser zugesetzt, nennt man dieses Verfahren procedure Verdünnung, mit zunehmendem Volumen der Lösung – in diesem Fall auf 800 mL – jedoch ohne die Menge des gelösten Stoffes zu verändern.

Verdünnung durch Zugabe von Lösungsmittel zu Kochsalzlösung

DAS Verdünnung es kann auch durch Erhitzen dieser Kochsalzlösung (bestehend aus 500 ml Wasser und 10 g NaCl) erfolgen, bis beispielsweise 300 ml Wasser water sind verdampft. In diesem Fall würde das Lösungsvolumen reduziert, die Menge des gelösten Stoffes jedoch nicht verändert.

Verdünnung durch Lösungsmittelverdampfung in Kochsalzlösung

Verdünnungsprinzipien:

• Das Endvolumen der Lösung bei Zugabe von Lösungsmittel ist immer größer als das Anfangsvolumen;

• Das Endvolumen der Lösung ist beim Entfernen des Lösungsmittels immer kleiner als das Anfangsvolumen;

• Die Masse des gelösten Stoffes ändert sich beim Verdünnen einer Lösung nie;

• Die Molzahl des gelösten Stoffes ändert sich beim Verdünnen einer Lösung nie;

• Wenn einer Verdünnung Lösungsmittel zugesetzt wird, ist die Konzentration der Endlösung immer niedriger als die Konzentration der Ausgangslösung;

• Wenn eine Verdünnung des Lösungsmittels entfernt wird, ist die Konzentration der Endlösung immer höher als die Konzentration der Ausgangslösung.

In Verdünnung verwendete Formeln

⇒ Berechnung des Endvolumens der Lösung:

Das Volumen der endgültigen Lösung in einer Verdünnung, der Lösungsmittel zugesetzt wird, wird nach folgendem Ausdruck berechnet:

V_f = V_ich + V_Das

• V_f = Volumen der Endlösung

• V_ich = Volumen der Ausgangslösung

• V_Das= Volumen des zugesetzten Lösungsmittels

Wenn bei einer Verdünnung Lösungsmittel entfernt wird, wird das Endvolumen nach folgendem Ausdruck berechnet:

V_f = V_ich - V_und

• V_und = Volumen des verdampften Lösungsmittels.

⇒ Berechnung von gemeinsame Konzentration:

Die Konzentration der endgültigen Lösung nach Verdünnung kann wie folgt berechnet werden:

Ç_ich.V_ich = C_f.V_f

• Ç_ich= gemeinsame Konzentration der Ausgangslösung

• V_ich = Volumen der Ausgangslösung

• Ç_f = Molarität oder Konzentration in mol/L der Endlösung

• V_f= Volumen der Endlösung

⇒ Berechnung von Molarität oder Konzentration in mol/L:

Die Molarität der endgültigen Lösung nach einer Verdünnung kann durch den folgenden Ausdruck berechnet werden:

M_ich.V_ich = M_f.V_f

• M_ich= Molarität oder Konzentration in mol/L der Ausgangslösung

• V_ich = Volumen der Ausgangslösung

• M_f = Molarität oder Konzentration in mol/L der Endlösung

• V_f= Volumen der Endlösung

⇒ Bulk-Titel-Berechnung:

Der Titel der endgültigen Lösung kann nach einer Verdünnung durch den folgenden Ausdruck berechnet werden:

T_ich.m_ich = T_f.m_f

• T_ich= Titel der Ausgangslösung

• ich_ich = Masse der Ausgangslösung

• T_f = Titel der Endlösung

• ich_f= Masse der Endlösung

Da der Titel auch in Prozent berechnet werden kann und in wässrigen Lösungen die Masse tendenziell den gleichen Wert wie das Volumen hat, können wir folgenden mathematischen Ausdruck verwenden:

P_ich.V_ich =P_f.V_f

• P_ich= Prozentsatz der Ausgangslösung

• V_ich = Volumen der Ausgangslösung

• P_f = Prozentsatz der endgültigen Lösung

• V_f= Volumen der Endlösung

Beispiele für Berechnungen in Verdünnung:

1. Beispiel - (UFBA) Durch Zugabe von 300 ml Wasser zu 100 ml einer 8 %igen Natriumbicarbonatlösung ergibt sich folgende Konzentration der Lösung:

a) 24% b) 18% c) 9% d) 4% e) 2%

Von der Übung bereitgestellte Daten:

• Prozentsatz der Ausgangslösung (P_ich) = 8%

• Anfängliches Lösungsvolumen (V_ich) = 100 ml

• Endgültiges Lösungsvolumen (V_f) = 400 ml (Ergebnis des Mischens von 300 ml auf 100 ml)

• Prozentsatz der endgültigen Lösung (P_f) = ?

Um die prozentuale Konzentration der Lösung zu berechnen, können wir diese Werte verwenden, die im folgenden Ausdruck angegeben sind:

P_ich.V_ich =P_f.V_f

8.100 = P_f.400

800 = P_f.400

P_f = 800
400

P_f = 2%

2. Beispiel - (UFPA) 200 ml einer Magnesiumhydroxidlösung, Mg (OH)₂, wurden durch Auflösen von 2,9 g der Base in Wasser hergestellt. Welches Volumen dieser Lösung muss auf 300 ml verdünnt werden, um eine Lösung mit einer Molarität von 0,125 M zu erhalten? Daten: H = 1; Mg = 24; O = 16.

a) 450 ml b) 150 ml c) 400 ml d) 300 ml e) 900 ml

Von der Übung bereitgestellte Daten:

• Masse des gelösten Stoffes in der Ausgangslösung (m₁) = 2,9 g

• Zum Verdünnen zu verwendendes Lösungsvolumen = 200 ml oder 0,2 l (nach Division durch 1000)

• Anfängliches Lösungsvolumen (V_ich) was wird verdünnt = ?

• Endgültiges Lösungsvolumen (V_f) = 300 ml

• Molarität oder Konzentration in mol/L der endgültigen Lösung (M_f) = 0,125M

Um die Konzentration als Prozentsatz der Lösung zu berechnen, müssen wir Folgendes tun:

Schritt 1: Berechnen Sie die Molmasse des gelösten Stoffes.

Dazu müssen wir die Anzahl der Atome jedes Elements mit seiner jeweiligen Atommasse multiplizieren und dann die Ergebnisse addieren:

M_Mg(OH)2 = 1.24 + 2.16 + 2.1

M_Mg(OH)2 = 24 + 32 + 2

M_Mg(OH)2 = 58 g/mol

Schritt 2: Berechnen Sie die Konzentration in mol/L oder die Molarität der Ausgangslösung:

M_ich = ich₁
MV

M_ich = 2,9
58.0,2

M_ich = 2,9
11,6

M_ich =0,25 mol/L

Schritt 3: Bestimmen Sie das Volumen der Lösung, die verdünnt wird, indem Sie die angegebenen Werte verwenden und im folgenden Ausdruck finden:

M_ich.V_ich = M_f.V_f

0.25.V_ich = 0,125.300

0.25.V_ich = 37,5

V_ich = 37,5
0,25

V_ich = 150 ml

3. Beispiel - (UEG-GO) Nehmen Sie an, dass 100 ml einer wässrigen Lösung von Kupfersulfat mit einer Konzentration von 40 g entsprechen. L^–1, 400 ml destilliertes Wasser wurden zugegeben. In diesem Fall hat jeder ml der neuen Lösung eine Masse in mg von:

a) 2 b) 4 c) 8 d) 10

Von der Übung bereitgestellte Daten:

• Zur Verdünnung hinzugefügtes Wasservolumen = 400 ml

• Anfängliches Lösungsvolumen (V_ich) = 100 ml

• Endgültiges Lösungsvolumen (V_f) = 500 ml (Ergebnis der Mischung von 400 ml auf 100 ml)

• Übliche Konzentration der Ausgangslösung (C_ich) = 40g. L^–1

• Gemeinsame Konzentration der Endlösung (C_f) in mg/ml= ?

Um die Lösungskonzentration in mg/ml zu berechnen, müssen wir Folgendes tun:

Schritt 1: Konvertieren Sie die Konzentration der Ausgangslösung von g/l in mg/ml.

Dazu müssen wir sowohl den Zähler als auch den Nenner mit 1000 multiplizieren und die gegebene Konzentration einfach durch 1000 teilen:

Ç_ich = 40g 1000
1L. 1000

Ç_ich = 40 mg/ml

Daher sind die Einheiten g/L und mg/mL gleich.

Schritt 2: Berechnen Sie die Konzentration in mg/ml mit den Werten aus dem folgenden Ausdruck:

Ç_ich.V_ich = C_f.V_f

40.100 = C_f.500

4000 = C_f.500

Ç_f = 4000
500

Ç_f = 8 mg/ml

Von mir. Diogo Lopes Dias

Quelle: Brasilien Schule - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-diluicao.htm