Ανάμιξη διαλυμάτων χωρίς χημικές αντιδράσεις

Όταν αναμιγνύονται δύο λύσεις, ανεξάρτητα από το αν είναι διαφορετικές ή όχι, είναι απαραίτητο πρώτα να αναλυθεί εάν υπάρχει ή όχι αντίδραση μεταξύ τους. Για παράδειγμα, εάν αναμείξουμε ένα διάλυμα νερού με ζάχαρη (υδατικό διάλυμα σακχαρόζης) με ένα διάλυμα νερού με αλάτι (άλμη), θα λάβουμε ανάμιξη διαλυμάτων χωρίς χημικές αντιδράσεις.

Το ίδιο συμβαίνει εάν αναμείξουμε δύο διαλύματα χλωριούχου νατρίου (NaCl), με διαφορετικές συγκεντρώσεις. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν θα υπάρξει επίσης αντίδραση. Στη συνέχεια μπορούμε να ορίσουμε αυτό το παράδειγμα ως α ανάμιξη διαλυμάτων της ίδιας διαλυμένης ουσίας, χωρίς καμία χημική αντίδραση, όπου το πρώτο παράδειγμα είναι ένα ανάμιξη διαλυμάτων διαφορετικών διαλυμάτων, χωρίς χημική αντίδραση.

Και στις δύο περιπτώσεις, η χημική σύνθεση των συστατικών των διαλυμάτων δεν θα αλλάξει.Ωστόσο, ορισμένες ποσοτικές πτυχές θα πρέπει να υπολογιστούν εκ νέου.

Για να καταλάβουμε πώς μπορούμε να προσδιορίσουμε τη μοριακή συγκέντρωση (Molarity) και την κοινή συγκέντρωση ενός μείγματος διαλυμάτων χωρίς αντίδραση, ας δούμε την επίλυση των δύο περιπτώσεων που αναφέρονται:

1ο) Μείγμα διαλυμάτων της ίδιας διαλυμένης ουσίας, χωρίς την εμφάνιση χημικής αντίδρασης:

Φανταστείτε ότι αναμιγνύουμε δύο διαλύματα χλωριούχου νατρίου, ένα με συγκέντρωση 2,0 g / L σε 60,0 mL διαλύματος και το άλλο με 2,5 g / L σε 80 mL όγκου διαλύματος.

Δεδομένου ότι δεν υπάρχει αντίδραση, τόσο η μάζα όσο και ο όγκος είναι μόνο το άθροισμα των αρχικών μαζών και όγκων:

m (λύση) = m₁ (NaCl) + m₂ (NaCl)

Μ₁ (NaCl) = ν. Εκ₂ (NaCl) = ν. ΝΤΟ
Μ₁ (NaCl) = 0,06L. 2,0 g / L m₂ (NaCl) = 0,08L. 2,5 g / λίτρο
Μ₁ (NaCl) = 0,1 gm₂ (NaCl) = 0,2 g

m (διάλυμα) = 0,1 g + 0,2 g
m (διάλυμα) = 0,3 g

v (λύση) = v₁ (NaCl) + ν₂ (NaCl)
v (διάλυμα) = (60 + 80) mL
v (διάλυμα) = 140 mL = 0,14 L

Στη συνέχεια μπορεί να επιτευχθεί συγκέντρωση χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα:

C (λύση) = m (λύση)
v (λύση)

C (λύση) = 0,3 γρ
0,14 λίτρα

C (λύση)≈ 2,14 g / L

2ο) Μείγμα διαλυμάτων διαφορετικών διαλυμάτων, χωρίς την εμφάνιση χημικής αντίδρασης:

Πάρτε για παράδειγμα το μείγμα μεταξύ 500 ml ενός υδατικού διαλύματος σακχαρόζης (C₁₂Η₂₂Ο₁₁) που είχε αρχικά συγκέντρωση 18,0 g / L, με 1 L διαλύματος αλμυρού νερού (υδατικό διάλυμα χλωριούχου νατρίου - NaCl) με συγκέντρωση 100,0 g / L.

Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)

Μετά την ανάμιξη, τι έγινε η μοριακότητα, η κοινή συγκέντρωση, η μάζα και ο όγκος του διαλύματος που προέκυψε από το μείγμα;

Δεδομένου ότι δεν υπήρχε χημική αντίδραση, οι μάζες του C₁₂Η₂₂Ο₁₁ και το NaCl παραμένουν αμετάβλητα. Και οι αρχικές τιμές μάζας μπορούν να επιτευχθούν με έναν απλό κανόνα τριών χρησιμοποιώντας συγκεντρώσεις αντίδρασης.

18,0 g 1 λίτρο
m (C12H22O11) 0,5L
μ (Γ₁₂Η₂₂Ο₁₁) = 9,0 g

m (NaCl) 100,0 σολ

Η μάζα μπορεί επίσης να επιτευχθεί με τον τύπο:

m = ν. ΝΤΟ
μ (Γ₁₂Η₂₂Ο₁₁) = 0,5 Λ. 18g / λίτρο
μ (Γ₁₂Η₂₂Ο₁₁) = 9,0 g

m (NaCl) = 1 Λ. 100,0 g / λίτρο
m (NaCl) = 100,0 g

Έτσι, η συνολική μάζα της λύσης είναι το άθροισμα των δύο μαζών:

m (διάλυμα) = m (C₁₂Η₂₂Ο₁₁) + m (NaCl)
m (διάλυμα) = 109,0 g

Ο τόμος είναι απλά το άθροισμα των αρχικών τόμων, οπότε έχουμε:

v (τελική λύση) = v (C₁₂Η₂₂Ο₁₁) + v (NaCl)
v (τελικό διάλυμα) = (0,5 + 1) L
v (τελική λύση) = 1.5L

Η τελική συγκέντρωση επιτυγχάνεται με ξεχωριστό υπολογισμό των συγκεντρώσεων καθενός από τις διαλυτές ουσίες. Δεδομένου ότι δεν αντιδρούν μεταξύ τους και οι μάζες τους δεν αλλάζουν, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον ακόλουθο τύπο συγκέντρωσης:

Γ = Μ
β

αρχικό = m_{αρχικός} τελικό c = m_{Τελικός}
β_{αρχικός} β_{Τελικός}

Μ_{αρχικός} = μ_{Τελικός}

Γ (Γ₁₂Η₂₂Ο₁₁) =?
ΝΤΟ_{αρχικός}. β_{αρχικός} = Γ_{Τελικός}. β_{Τελικός}
18,0 g / λίτρο. 0,5 L = C_{Τελικός} .1.5 Λ
Γ (Γ₁₂Η₂₂Ο₁₁) _{Τελικός} = 6,0 g / L

C (NaCl) =?
ΝΤΟ_{αρχικός}. β_{αρχικός} = Γ_{Τελικός}. β_{Τελικός}
100,0 g / λίτρο. 1 L = Cfinal 0,5 L
C (NaCl)_{Τελικός} = 66,67 g / λίτρο

Η σχέση που γίνεται για αυτόν τον τύπο της κοινής συγκέντρωσης μπορεί επίσης να γίνει για τον υπολογισμό της γραμμομοριακότητας (Μ_Εγώ. β_Εγώ = Μ_φά. β_φά) και για τη συγκέντρωση κατά μάζα κατά μάζα (Τίτλος - Τ_Εγώ. β_Εγώ = Τ_φά. β_φά).

Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία