Lahuste segamine ilma keemiliste reaktsioonideta

Kui segatakse kahte lahendust, olenemata sellest, kas need on erinevad või mitte, tuleb kõigepealt analüüsida, kas nende vahel on reaktsioon või mitte. Näiteks kui segame vee lahuse suhkruga (sahharoosi vesilahus) soola (soolveega) vesilahusega, saame lahuste segamine ilma keemiliste reaktsioonideta.

Sama juhtub, kui segame kahte erineva kontsentratsiooniga naatriumkloriidi (NaCl) lahust. Sellisel juhul ei toimu ka reaktsiooni. Seejärel saame selle näite määratleda kui a sama lahustunud aine lahuste segamine ilma keemilise reaktsioonita, kus esimene näide on a erinevate lahustunud ainete lahuste segamine ilma keemilise reaktsioonita.

Mõlemal juhul lahuste komponentide keemiline koostis ei muutu., kuid mõned kvantitatiivsed aspektid tuleb ümber arvutada.

Mõistmaks, kuidas saaksime lahuse segu molaarset kontsentratsiooni (molaarsust) ja tavalist kontsentratsiooni ilma reaktsioonita määrata, vaatame kahe mainitud juhtumi lahendust:

1.) Sama lahustunud aine lahuste segu ilma keemilise reaktsioonita:

Kujutage ette, et segame kaks naatriumkloriidi lahust, ühe kontsentratsiooniga 2,0 g / l 60,0 ml lahuses ja teise 2,5 g / l 80 ml lahuse mahus.

Kuna reaktsiooni ei toimu, on nii mass kui maht vaid algsete masside ja mahtude summa:

m (lahus) = m₁ (NaCl) + m₂ (NaCl)

m₁ (NaCl) = v. C m₂ (NaCl) = v. Ç
m₁ (NaCl) = 0,06 L. 2,0 g / l m₂ (NaCl) = 0,08 L. 2,5 g / l
m₁ (NaCl) = 0,1 g₂ (NaCl) = 0,2 g

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

v (lahus) = v₁ (NaCl) + v₂ (NaCl)
v (lahus) = (60 + 80) ml
v (lahus) = 140 ml = 0,14 L

Seejärel saab kontsentratsiooni saada järgmiste andmete abil:

C (lahus) = m (lahus)
v (lahendus)

C (lahus) = 0,3 g
0,14 L

C (lahus)≈ 2,14 g / l

2.) Erinevate lahustunud ainete lahuste segu ilma keemilise reaktsioonita:

Näiteks võetakse segu 500 ml sahharoosi vesilahuse (C₁₂H₂₂O₁₁), mille kontsentratsioon oli algul 18,0 g / l koos 1 1 soolvee lahusega (naatriumkloriidi vesilahus - NaCl) kontsentratsiooniga 100,0 g / l.

Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)

Mis sai pärast segamist segust tuleneva lahuse molaarsuseks, tavaliseks kontsentratsiooniks, massiks ja mahuks?

Kuna keemilist reaktsiooni ei toimunud, siis olid massid C₁₂H₂₂O₁₁ ja NaCl jäävad muutumatuks. Esialgsed massi väärtused saab saavutada lihtsa reegli abil, kasutades reaktsiooni kontsentratsiooni.

18,0 g 1 liitrit
m (C12H22O11) 0,5 L
m (C₁₂H₂₂O₁₁) = 9,0 g

m (NaCl) 100,0 g

Massi saab saavutada ka järgmise valemi abil:

m = v. Ç
m (C₁₂H₂₂O₁₁) = 0,5 L 18g / l
m (C₁₂H₂₂O₁₁) = 9,0 g

m (NaCl) = 1 L. 100,0 g / l
m (NaCl) = 100,0 g

Seega on lahuse kogumass kahe massi summa:

m (lahus) = m (C₁₂H₂₂O₁₁) + m (NaCl)
m (lahus) = 109,0 g

Maht on lihtsalt algmahtude summa, nii et meil on:

v (lõpplahus) = v (C₁₂H₂₂O₁₁) + v (NaCl)
v (lõpplahus) = (0,5 + 1) L
v (lõpplahus) = 1,5 L

Lõplik kontsentratsioon saavutatakse iga lahustunud aine kontsentratsiooni eraldi arvutamise teel. Kuna nad ei reageeri omavahel ja nende mass ei muutu, võime kasutada järgmist kontsentratsioonivalemit:

C = m
v

initsiaal = m_esialgne lõplik c = m_Lõplik
v_esialgne v_Lõplik

m_esialgne = m_Lõplik

C (C₁₂H₂₂O₁₁) =?
Ç_esialgne. v_esialgne = C_Lõplik. v_Lõplik
18,0 g / l. 0,5 L = C_Lõplik 1,5 l
C (C₁₂H₂₂O₁₁) _Lõplik = 6,0 g / l

C (NaCl) =?
Ç_esialgne. v_esialgne = C_Lõplik. v_Lõplik
100,0 g / l. 1 L = Cfinal, 1,5 L
C (NaCl)_Lõplik = 66,67 g / l

Selle ühise kontsentratsiooni valemi jaoks loodud seose saab teha ka molaarsuse (M_i. v_i = M_f. v_f) ja massi järgi kontsentratsiooni (jaotis - T_i. v_i = T_f. v_f).

Autor Jennifer Fogaça
Lõpetanud keemia