Hva er fortynning?

DEdeelhørsel er en laboratorie-, industri- eller husholdningsprosedyre der et visst volum av løsemiddel (ren) tilsettes eller fjernes (gjennom fordampning) fra en eksisterende løsning.

I en hvilken som helst løsning er det alltid tilstedeværelse av et løsningsmiddel og minst en løsemiddel, som i en blanding av 500 ml vann og 10 g natriumklorid (NaCl) representert nedenfor:

Representasjon av blandingen dannet av vann og natriumklorid

Hvis et volum på 300 ml vann tilsettes denne løsningen, kalles denne prosedyren fortynningnår volumet av løsningen øker - i dette tilfellet til 800 ml - uten å endre mengden oppløsningsmiddel.

Fortynning ved å tilsette løsemiddel til saltløsning

DE fortynning det kan også utføres ved å varme opp denne saltløsningen (sammensatt av 500 ml vann og 10 g NaCl) til for eksempel 300 ml vann er fordampet. I dette tilfellet vil løsningsvolumet bli redusert, men mengden løsemiddel vil ikke bli endret.

Fortynning ved fordampning av løsemiddel i saltløsning

Prinsipper for fortynning:

• Det endelige volumet av løsningen, når løsningsmiddel er tilsatt, er alltid større enn det opprinnelige volumet;

• Det endelige volumet av løsningen, når løsningsmidlet fjernes, er alltid mindre enn det opprinnelige volumet;

• Massen av det oppløste stoffet endres aldri når en løsning fortynnes;

• Molnummeret på løsemidlet endres aldri når en løsning fortynnes;

• Når løsningsmiddel tilsettes til en fortynning, er konsentrasjonen av den endelige løsningen alltid lavere enn konsentrasjonen av den opprinnelige løsningen;

• Når en fortynning av løsningsmiddel fjernes, er konsentrasjonen av den endelige løsningen alltid større enn konsentrasjonen av den opprinnelige løsningen.

Formler brukt i fortynning

⇒ Beregning av sluttvolumet av løsningen:

Volumet av den endelige løsningen i en fortynning der løsningsmidlet tilsettes, beregnes ved følgende uttrykk:

V_f = V_Jeg + V_De

• V_f = volum av den endelige løsningen

• V_Jeg = volum av opprinnelig løsning

• V_De= volum løsningsmiddel som ble tilsatt

Hvis det er fjerning av løsemiddel i en fortynning, vil sluttvolumet bli beregnet med følgende uttrykk:

V_f = V_Jeg - V_og

• V_og = volum av fordampet løsemiddel.

⇒ Beregning av felles konsentrasjon:

Konsentrasjonen av den endelige løsningen, etter fortynning, kan beregnes som følger:

Ç_Jeg.V_Jeg = C_f.V_f

• Ç_Jeg= vanlig konsentrasjon av startløsningen

• V_Jeg = volum av opprinnelig løsning

• Ç_f = molaritet eller konsentrasjon i mol / l av den endelige løsningen

• V_f= volum av den endelige løsningen

⇒ Beregning av molaritet eller konsentrasjon i mol / l:

Molariteten til den endelige løsningen, etter en fortynning, kan beregnes med følgende uttrykk:

M_Jeg.V_Jeg = M_f.V_f

• M_Jeg= molaritet eller konsentrasjon i mol / l av den opprinnelige løsningen

• V_Jeg = volum av opprinnelig løsning

• M_f = molaritet eller konsentrasjon i mol / l av den endelige løsningen

• V_f= volum av den endelige løsningen

⇒ Beregning av massetittel:

Tittelen på den endelige løsningen, etter en fortynning, kan beregnes med følgende uttrykk:

T_Jeg.m_Jeg = T_f.m_f

• T_Jeg= tittel på opprinnelig løsning

• m_Jeg = massen av den opprinnelige løsningen

• T_f = tittel på sluttløsning

• m_f= massen av den endelige løsningen

Ettersom tittelen også kan beregnes i prosent, og i vandige løsninger har massen en tendens til å ha samme verdi som volumet, kan vi bruke følgende matematiske uttrykk:

P_Jeg.V_Jeg = P_f.V_f

• P_Jeg= prosentandel av den opprinnelige løsningen

• V_Jeg = volum av opprinnelig løsning

• P_f = prosentandel av den endelige løsningen

• V_f= volum av den endelige løsningen

Eksempler på beregninger utført i fortynning:

1. eksempel - (UFBA) Ved å tilsette 300 ml vann til 100 ml 8% natriumbikarbonatløsning, er konsentrasjonen av den oppnådde løsningen:

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

Data gitt av øvelsen:

• Andel opprinnelig løsning (P_Jeg) = 8%

• Innledende løsningsvolum (V_Jeg) = 100 ml

• Endelig løsningsvolum (V_f) = 400 ml (resultat av blanding fra 300 ml til 100 ml)

• Prosentandel av den endelige løsningen (P_f) = ?

For å beregne den prosentvise konsentrasjonen av løsningen, kan vi bruke disse verdiene gitt i følgende uttrykk:

P_Jeg.V_Jeg = P_f.V_f

8100 = P_f.400

800 = P_f.400

P_f = 800
400

P_f = 2%

2. eksempel - (UFPA) 200 ml av en magnesiumhydroksydoppløsning, Mg (OH)₂ble fremstilt ved å oppløse 2,9 g av basen i vann. Hvilket volum av denne løsningen må fortynnes til 300 ml for å oppnå en løsning med en molaritet lik 0,125 M? Data: H = 1; Mg = 24; O = 16.

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

Data gitt av øvelsen:

• Massen av oppløst stoff i den opprinnelige løsningen (m₁) = 2,9 g

• Volum løsningen som skal brukes til fortynning = 200 ml eller 0,2 l (etter divisjon med 1000)

• Innledende løsningsvolum (V_Jeg) som vil bli utvannet =?

• Endelig løsningsvolum (V_f) = 300 ml

• Molaritet eller konsentrasjon i mol / l av den endelige løsningen (M_f) = 0,125M

For å beregne konsentrasjonen i prosent av løsningen, må vi gjøre følgende:

Trinn 1: Beregn den molare massen av løsemidlet.

For dette må vi multiplisere antall atomer til hvert element med sin respektive atommasse og deretter legge til resultatene:

M_{Mg (OH) 2} = 1.24 + 2.16 + 2.1

M_{Mg (OH) 2} = 24 + 32 + 2

M_{Mg (OH) 2} = 58 g / mol

Steg 2: Beregn konsentrasjonen i mol / l eller molaritet til den opprinnelige løsningen:

M_Jeg = m₁
MV

M_Jeg = 2,9
58.0,2

M_Jeg = 2,9
11,6

M_Jeg = 0,25 mol / l

Trinn 3: Bestem volumet av løsningen som skal fortynnes ved hjelp av verdiene som er oppgitt og funnet i følgende uttrykk:

M_Jeg.V_Jeg = M_f.V_f

0,25.V_Jeg = 0,125.300

0,25.V_Jeg = 37,5

V_Jeg = 37,5
0,25

V_Jeg = 150 ml

3. eksempel - (UEG-GO) Tenk på at 100 ml av en vandig løsning av kobbersulfat, med en konsentrasjon lik 40 g. L^–1400 ml destillert vann ble tilsatt. I dette tilfellet vil hver ml av den nye løsningen ha en masse, i mg, lik:

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

Data gitt av øvelsen:

• Volum vann tilsatt til fortynningen = 400 ml

• Innledende løsningsvolum (V_Jeg) = 100 ml

• Endelig løsningsvolum (V_f) = 500 ml (resultat av blanding fra 400 ml til 100 ml)

• Vanlig konsentrasjon av startoppløsningen (C_Jeg) = 40 g. L^–1

• Felles konsentrasjon av den endelige løsningen (C_f) i mg / ml =?

For å beregne løsningskonsentrasjonen i mg / ml, må vi gjøre følgende:

Trinn 1: Konverter startløsningskonsentrasjonen fra g / l til mg / ml.

For å gjøre dette må vi multiplisere både teller og nevner med 1000 og bare dele den gitte konsentrasjonen med 1000:

Ç_Jeg = 40g 1000
1L. 1000

Ç_Jeg = 40 mg / ml

Derfor er enhetene g / L og mg / ml de samme.

Steg 2: Beregn konsentrasjonen i mg / ml ved hjelp av verdiene gitt i følgende uttrykk:

Ç_Jeg.V_Jeg = C_f.V_f

40,100 = C_f.500

4000 = C_f.500

Ç_f = 4000
500

Ç_f = 8 mg / ml

Av meg. Diogo Lopes Dias

Kilde: Brasilskolen - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-diluicao.htm