Vad är utspädning?

DEdeelhörsel är ett laboratorie-, industri- eller hushållsförfarande där en viss volym av lösningsmedel (ren) tillsätts till eller avlägsnas (genom avdunstning) från en befintlig lösning.

I vilken lösning som helst finns det alltid ett lösningsmedel och minst en löst substans, som i en blandning av 500 ml vatten och 10 g natriumklorid (NaCl) representerad nedan:

Representation av blandningen bildad av vatten och natriumklorid

Om en volym på 300 ml vatten tillsätts till denna lösning kallas denna procedur utspädningnär volymen av lösningen ökar - i detta fall till 800 ml - utan att ändra mängden löst ämne.

Späd genom att tillsätta lösningsmedel i saltlösning

DE utspädning det kan också utföras genom upphettning av denna saltlösning (bestående av 500 ml vatten och 10 g NaCl) tills till exempel 300 ml vatten är förångas. I detta fall skulle lösningsvolymen minskas, men mängden löst ämne skulle dock inte ändras.

Utspädning genom förångning av lösningsmedel i saltlösning

Principer för utspädning:

• Den slutliga volymen av lösningen, när lösningsmedel tillsätts, är alltid större än den ursprungliga volymen;

• Den slutliga volymen av lösningen, när lösningsmedlet avlägsnas, är alltid mindre än den ursprungliga volymen;

• Massan av det lösta ämnet ändras aldrig när en lösning späds ut;

• Moltalet av löst ämne ändras aldrig vid utspädning av en lösning;

• När lösningsmedel tillsätts till en utspädning är koncentrationen av den slutliga lösningen alltid lägre än koncentrationen av den ursprungliga lösningen;

• När lösningsmedel avlägsnas i en utspädning är koncentrationen av den slutliga lösningen alltid större än koncentrationen av den ursprungliga lösningen.

Formler som används i spädning

⇒ Beräkning av den slutliga volymen av lösningen:

Volymen av den slutliga lösningen i en utspädning i vilken lösningsmedel tillsätts beräknas med följande uttryck:

V_f = V_i + V_De

• V_f = volym slutlig lösning

• V_i = volym initial lösning

• V_De= volym lösningsmedel som tillsattes

Om lösningsmedlet avlägsnas i en utspädning kommer den slutliga volymen att beräknas med följande uttryck:

V_f = V_i - V_och

• V_och = volym av indunstat lösningsmedel.

⇒ Beräkning av gemensam koncentration:

Koncentrationen av den slutliga lösningen, efter utspädning, kan beräknas enligt följande:

Ç_i.V_i = C_f.V_f

• Ç_i= gemensam koncentration av initial lösning

• V_i = volym initial lösning

• Ç_f = molaritet eller koncentration i mol / l av den slutliga lösningen

• V_f= volym slutlig lösning

⇒ Beräkning av molaritet eller koncentration i mol / l:

Molariteten hos den slutliga lösningen, efter en utspädning, kan beräknas med följande uttryck:

M_i.V_i = M_f.V_f

• M_i= molaritet eller koncentration i mol / l av den ursprungliga lösningen

• V_i = volym initial lösning

• M_f = molaritet eller koncentration i mol / l av den slutliga lösningen

• V_f= volym slutlig lösning

Calc Beräkning av masstitel:

Titeln på den slutliga lösningen, efter en utspädning, kan beräknas med följande uttryck:

T_i.m_i = T_f.m_f

• T_i= titeln på den ursprungliga lösningen

• m_i = massan av den ursprungliga lösningen

• T_f = titel på slutlig lösning

• m_f= massan av den slutliga lösningen

Eftersom titeln också kan beräknas i procent och, i vattenlösningar, tenderar massan att ha samma värde som volymen, kan vi använda följande matematiska uttryck:

P_i.V_i = P_f.V_f

• P_i= procent av initial lösning

• V_i = volym initial lösning

• P_f = procentuell slutlig lösning

• V_f= volym slutlig lösning

Exempel på beräkningar utförda i utspädning:

1: a exemplet - (UFBA) Genom att tillsätta 300 ml vatten till 100 ml 8% natriumbikarbonatlösning är koncentrationen av den erhållna lösningen:

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

Uppgifter från övningen:

• Procent av initial lösning (P_i) = 8%

• Inledande lösningsvolym (V_i) = 100 ml

• Slutlig lösningsvolym (V_f) = 400 ml (resultat av blandning från 300 ml till 100 ml)

• Andel slutlig lösning (P_f) = ?

För att beräkna den procentuella koncentrationen av lösningen kan vi använda dessa värden som ges i följande uttryck:

P_i.V_i = P_f.V_f

8100 = P_f.400

800 = P_f.400

P_f = 800
400

P_f = 2%

2: a exemplet - (UFPA) 200 ml av en magnesiumhydroxidlösning, Mg (OH)₂, bereddes genom upplösning av 2,9 g av basen i vatten. Vilken volym av denna lösning måste spädas till 300 ml för att erhålla en lösning med en molaritet lika med 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

Uppgifter från övningen:

• Massa av löst ämne i den ursprungliga lösningen (m₁) = 2,9 g

• Volym lösning som ska användas för utspädning = 200 ml eller 0,2 liter (efter delning med 1000)

• Inledande lösningsvolym (V_i) vilken kommer att spädas ut =?

• Slutlig lösningsvolym (V_f) = 300 ml

• Molaritet eller koncentration i mol / L av den slutliga lösningen (M_f) = 0,125 M

För att beräkna koncentrationen i procent av lösningen måste vi göra följande:

Steg 1: Beräkna molmassan för löst ämne.

För att göra detta måste vi multiplicera antalet atomer för varje element med dess atommassa och sedan lägga till resultaten:

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: Beräkna koncentrationen i mol / L eller molaritet för den ursprungliga lösningen:

M_i = m₁
MV

M_i = 2,9
58.0,2

M_i = 2,9
11,6

M_i = 0,25 mol / l

Steg 3: Bestäm volymen på lösningen som späds ut med de värden som anges och finns i följande uttryck:

M_i.V_i = M_f.V_f

0,25.V_i = 0,125.300

0,25.V_i = 37,5

V_i = 37,5
0,25

V_i = 150 ml

3: e exemplet - (UEG-GO) Tänk på att 100 ml vattenlösning av kopparsulfat, med en koncentration lika med 40 g. L^–1400 ml destillerat vatten tillsattes. I detta fall kommer varje ml av den nya lösningen att ha en massa, i mg, lika med:

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

Uppgifter från övningen:

• Volym vatten tillsatt till utspädningen = 400 ml

• Inledande lösningsvolym (V_i) = 100 ml

• Slutlig lösningsvolym (V_f) = 500 ml (resultat av blandning från 400 ml till 100 ml)

• Gemensam koncentration av initial lösning (C_i) = 40 g. L^–1

• Gemensam koncentration av den slutliga lösningen (C_f) i mg / ml =?

För att beräkna lösningskoncentrationen i mg / ml måste vi göra följande:

Steg 1: Konvertera startlösningskoncentrationen från g / L till mg / ml.

För att göra detta måste vi multiplicera både täljaren och nämnaren med 1000 och bara dela den givna koncentrationen med 1000:

Ç_i = 40g 1000
1L. 1000

Ç_i = 40 mg / ml

Därför är enheterna g / L och mg / ml desamma.

Steg 2: Beräkna koncentrationen i mg / ml med hjälp av värdena i följande uttryck:

Ç_i.V_i = C_f.V_f

40 100 = C_f.500

4000 = C_f.500

Ç_f = 4000
500

Ç_f = 8 mg / ml

Av mig Diogo Lopes Dias

Källa: Brazil School - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-diluicao.htm