Co to jest rozcieńczenie?

TENdeelprzesłuchanie to procedura laboratoryjna, przemysłowa lub domowa, w której pewna ilość rozpuszczalnik (czysty) jest dodawany lub usuwany (poprzez odparowanie) z wcześniej istniejącego roztworu.

W każdym roztworze zawsze występuje rozpuszczalnik i co najmniej jedna substancja rozpuszczona, jak w mieszaninie 500 ml wody i 10 g chlorek sodu (NaCl) przedstawiony poniżej:

Reprezentacja mieszaniny utworzonej przez wodę i chlorek sodu
Reprezentacja mieszaniny utworzonej przez wodę i chlorek sodu

Jeśli do tego roztworu zostanie dodana objętość 300 ml wody, procedura ta nazywa się roztwór, gdy objętość roztworu wzrasta – w tym przypadku do 800 ml – jednak bez zmiany ilości substancji rozpuszczonej.

Rozcieńczenie przez dodanie rozpuszczalnika do roztworu soli
Rozcieńczenie przez dodanie rozpuszczalnika do roztworu soli

TEN roztwór można to również przeprowadzić przez podgrzanie tego roztworu soli (składającego się z 500 ml wody i 10 g NaCl), aż, na przykład, 300 ml wody zostanie odparowany. W takim przypadku objętość roztworu zostałaby zmniejszona, jednak ilość substancji rozpuszczonej nie uległaby zmianie.

Rozcieńczanie przez odparowanie rozpuszczalnika w roztworze soli
Rozcieńczanie przez odparowanie rozpuszczalnika w roztworze soli

instagram story viewer

Zasady rozcieńczania:

Końcowa objętość roztworu po dodaniu rozpuszczalnika jest zawsze większa niż objętość początkowa;
Końcowa objętość roztworu po usunięciu rozpuszczalnika jest zawsze mniejsza niż objętość początkowa;
Masa substancji rozpuszczonej nigdy nie zmienia się podczas rozcieńczania roztworu;
Liczba molowa substancji rozpuszczonej nigdy się nie zmienia podczas rozcieńczania roztworu;
Gdy rozpuszczalnik jest dodawany do rozcieńczenia, stężenie roztworu końcowego jest zawsze niższe niż stężenie roztworu początkowego;
Gdy rozpuszczalnik jest usuwany w rozcieńczeniu, stężenie roztworu końcowego jest zawsze większe niż stężenie roztworu początkowego.

Formuły stosowane w rozcieńczaniu

⇒ Obliczenie końcowej objętości roztworu:

Objętość końcowego roztworu w rozcieńczeniu, w którym dodaje się rozpuszczalnik, oblicza się według następującego wzoru:

V_fa = V_ja+ V

V_fa = objętość roztworu końcowego
V_ja= objętość roztworu początkowego
V= objętość dodawanego rozpuszczalnika

W przypadku usunięcia rozpuszczalnika z rozcieńczenia końcową objętość oblicza się za pomocą następującego wyrażenia:

V_fa = V_ja- V_i

V_i = objętość odparowanego rozpuszczalnika.

⇒ Obliczanie wspólna koncentracja:

Stężenie roztworu końcowego po rozcieńczeniu można obliczyć w następujący sposób:

DO_ja.V_ja = C_fa.V_fa

DO_ja= wspólne stężenie roztworu początkowego
V_ja = objętość roztworu początkowego
DO_fa= molarność lub stężenie w mol/L roztworu końcowego
V_fa= objętość roztworu końcowego

⇒ Obliczanie molarność lub stężenie w mol/L:

Molarność roztworu końcowego po rozcieńczeniu można obliczyć za pomocą następującego wyrażenia:

M_ja.V_ja = M_fa.V_fa

M_ja= molarność lub stężenie w mol/L roztworu początkowego
V_ja = objętość roztworu początkowego
M_fa= molarność lub stężenie w mol/L roztworu końcowego
V_fa= objętość roztworu końcowego

⇒ Obliczanie tytułu zbiorczego:

Tytuł końcowego rozwiązania, po rozcieńczeniu, można obliczyć za pomocą następującego wyrażenia:

T_ja.m_ja = T_fa.m_fa

T_ja= tytuł rozwiązania początkowego
m_ja = masa roztworu początkowego
T_fa= tytuł rozwiązania końcowego
m_fa= masa rozwiązania końcowego

Ponieważ tytuł można również obliczyć w procentach, a w roztworach wodnych masa ma zwykle tę samą wartość co objętość, możemy użyć następującego wyrażenia matematycznego:

P_ja.V_ja =P_fa.V_fa

P_ja= procent początkowego rozwiązania
V_ja = objętość roztworu początkowego
P_fa= procent końcowego rozwiązania
V_fa= objętość roztworu końcowego

Przykładowe obliczenia wykonane w rozcieńczeniu:

1 przykład - (UFBA) Po dodaniu 300 ml wody do 100 ml 8% roztworu wodorowęglanu sodu uzyskuje się stężenie roztworu:

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

Dane dostarczone przez ćwiczenie:

Procent początkowego rozwiązania (P_ja) = 8%
Początkowa objętość roztworu (V_ja) = 100 ml
Końcowa objętość roztworu (V_fa) = 400 ml (wynik mieszania od 300 ml do 100 ml)
Procent rozwiązania końcowego (P_fa) = ?

Do obliczenia procentowego stężenia roztworu możemy użyć tych wartości podanych w następującym wyrażeniu:

P_ja.V_ja =P_fa.V_fa

8100 = P_fa.400

800 = P_fa.400

P_fa= 800
400

P_fa= 2%

Drugi przykład - (UFPA) 200 ml roztworu wodorotlenku magnezu, Mg (OH)₂, przygotowano przez rozpuszczenie 2,9 g zasady w wodzie. Jaką objętość tego roztworu należy rozcieńczyć do 300 ml, aby otrzymać roztwór o molowości 0,125 M? Dane: H = 1; Mg = 24; O = 16.

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

Dane dostarczone przez ćwiczenie:

Masa substancji rozpuszczonej w roztworze początkowym (m₁) = 2,9 g
Objętość roztworu do rozcieńczenia = 200 ml lub 0,2 l (po podzieleniu przez 1000)
Początkowa objętość roztworu (V_ja), który zostanie rozcieńczony = ?
Końcowa objętość roztworu (V_fa) = 300 ml
Molarność lub stężenie w mol/L roztworu końcowego (M_fa) = 0,125M

Aby obliczyć procentowe stężenie roztworu, musimy wykonać następujące czynności:

Krok 1: Oblicz masę molową substancji rozpuszczonej.

W tym celu musimy pomnożyć liczbę atomów każdego pierwiastka przez odpowiednią masę atomową, a następnie dodać wyniki:

M_Mg(OH)2 = 1.24 + 2.16 + 2.1

M_Mg(OH)2 = 24 + 32 + 2

M_Mg(OH)2 = 58 g/mol

Krok 2: Oblicz stężenie w mol/L lub molarności roztworu początkowego:

M_ja = m₁
MV

M_ja = 2,9
58.0,2

M_ja = 2,9
11,6

M_ja = 0,25 mol/L

Krok 3: Określ objętość roztworu, który zostanie rozcieńczony, korzystając z wartości podanych i zawartych w następującym wyrażeniu:

M_ja.V_ja = M_fa.V_fa

0,25.V_ja = 0,125.300

0,25.V_ja = 37,5

V_ja= 37,5
0,25

V_ja= 150 ml

Trzeci przykład - (UEG-GO) Weź pod uwagę, że 100 mL wodnego roztworu siarczanu miedzi o stężeniu równym 40 g. L^–1dodano 400 ml wody destylowanej. W takim przypadku każdy ml nowego roztworu będzie miał masę w mg równą:

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

Dane dostarczone przez ćwiczenie: