- Hogyan történik a hígítás?
- Elméleti érvelés
- Alkalmazás
- Folyamat
- Soros hígítás
- Példák hígításokra
- Feladatok
- 1. Feladat
- 2. gyakorlat
- 3. gyakorlat
- Irodalom
A hígítás olyan eljárás, amelynek során az oldat koncentrációja általában csökken hígító hozzáadásával. Hígítás ugyanakkor megtörténhet, ha eltávolítja az oldott anyagot az oldatból.
Ez az utolsó eljárás, bár furcsának tűnik, rutin gyakorlat a konyhában, amikor egy burgonyát nagyon sós ételhez adnak a felesleges só eltávolításához. Az étel kevésbé sós lesz, mert a burgonya felszívja sótartalmát.
Mivel a fenolftalein vizes oldatát hígítják, színe elhalványul. Forrás: Pxhere.
A végrehajtott vagy elvégzendő hígítást a következőképpen fejezik ki: 1/5. Ez azt jelenti, hogy a hígítás elvégzéséhez egy térfogat koncentrált oldatot veszünk és négy térfogat hígítót adunk hozzá. általában víz. Ebben az esetben az 5. szám jelzi a hígítási tényezőt.
A hígítási tényező az oldat kezdeti koncentrációja és a hígított oldat végső koncentrációja közötti hányados. Hasonlóképpen, a hígítási tényező a hígított oldat térfogata és a hígításhoz vett koncentrált oldat térfogata közötti hányados.
Hogyan történik a hígítás?
Elméleti érvelés
A hígítás elkészítéséhez egy bizonyos mennyiségű koncentrált oldatot veszünk, és egy tartályba visszük, hígítószer hozzáadásával, amíg el nem éri a hígított oldatra kiszámított térfogatot.
A hígításhoz a koncentrált oldatból vett oldott anyag tömege pontosan megegyezik a hígításhoz használt tartályba helyezett oldott anyag tömegével.
m i = m f
Ahol m i a hígításhoz használt koncentrált oldat oldott anyagának tömege, m f pedig a hígított oldat oldott anyagának tömege. Azt is tudjuk, hogy:
m i = v i c i
m f = v f c f
Aztán helyettesíti:
v i c i = v f c f
Az egyenlet átírása:
c i / c f = v f / v i
c i / c f a hígítási tényező (hányszor kell hígítani a koncentrált oldatot). A v f / v i azonban hígítási tényezőnek is számít.
Alkalmazás
Ha hígítást kíván készíteni, akkor tudnia kell, hogy hányszor kell hígítani a koncentrált oldatot, hogy elérje a hígított oldat kívánt koncentrációját (hígítási tényező). Ehhez ossza meg a koncentrált oldat koncentrációját a hígított oldat koncentrációjával.
De: Milyen mennyiségű koncentrált oldatot kell venni a hígításhoz? Ha a hígított oldat végső térfogata (v f) és a hígítási tényező ismert, könnyű megismerni a kívánt hígítás elvégzéséhez szükséges koncentrált oldat (v i) térfogatát:
v i = v f / FD
Folyamat
A kiszámított koncentrált oldat (v i) térfogatát mérjük egy pipettával vagy hengerrel, és egy mérőlombikba öntjük. Ezután hígítószert adunk hozzá, amíg a lombik kapacitása el nem éri, amely jelzi a hígított oldat térfogatát (v f).
Soros hígítás
Az ilyen típusú hígítást gyakran használják a térfogati elemzésben. Ehhez a kémcsöveket sorba rendezzük, és mindegyikbe azonos mennyiségű ionmentes vizet adunk; például 2 ml.
1/5-es szérumhígítás külön készíthető. Ezután 2 ml szérumhígítást adunk az első csőhöz, amely 2 ml vizet tartalmaz. A csövet megfelelően rázatjuk, és az elegy 2 ml-ét átvisszük a 2. csőbe.
Ezután a 2. csövet alaposan összekeverjük, és tartalmának 2 ml-ét átvisszük a 3. csőbe, és így tovább, amíg a csövek sorrendje be nem fejeződik. Ennek az eljárásnak a következményeként vannak olyan kémcsövek, amelyek szérumhígításai 1/10, 1/20, 1/40…
Példák hígításokra
Néhány példa a hígításra:
- Hígítson fel egy 5 M nátrium-klorid-oldatot 1: 10 arányban, hogy 0,5 mólos nátrium-klorid-oldatot kapjon.
-Víz vagy más hígító hozzáadása a festékhez a színezés intenzitásának vagy viszkozitásának csökkentése érdekében.
- Tej hozzáadása a kávéhoz, hogy csökkentse a kávé koncentrációját, és egyenletesebb és édesebb ízt adjon hozzá.
-Hígítson fel egy limonádét vízzel annak savassági koncentrációjának csökkentésére.
- Hajtsa végre a szérum hígítását, hogy meg lehessen titrálni a benne lévő antitesteket.
Feladatok
1. Feladat
Hányszor kell hígítani egy 0,5 M NaCl-oldatot, hogy 1 liter 0,025 M-os oldatot kapjunk, és mekkora térfogatú lesz a 0,5 M NaCl-oldat e hígított oldat elkészítéséhez?
A hígítási tényezőtől kezdjük:
FD = c i / c f
Minden adatunk van:
c i = kezdeti koncentráció (0,5 M)
c f = végső koncentrátum (0,025 M)
Ezért kiszámoljuk az FD-t:
FD = 0,5 M / 0,025 M
= 20
A 0,5 M nátrium-klorid oldatot húszszor hígítani kell, hogy 0,025 mól / l nátrium-klorid oldatot kapjunk.
A DF ezen értékével kiszámolhatjuk a hígításhoz a koncentrált oldatból kiinduló kezdeti térfogatot:
FD = v f / v i
Elkülönítjük a v i-t és megoldjuk
v i = 1 L / 20
= 0,05 L
= 50 ml
Ezért 50 ml 0,5 M NaCl-oldat szükséges egy liter 0,025 M NaCl-oldat elkészítéséhez.
2. gyakorlat
Hány ml kénsav (H 2 SO 4) reagenssel, amelynek koncentrációja 95% (m / m), és a sűrűsége 1,84 g / ml szükséges, hogy készítsen 250 ml oldatot, kénsav a 0,5 M? A kénsav molekulatömege: 98 g / mol.
Az első lépés a koncentrált kénsav molaritásának kiszámítása:
m = v d
Mi tömegének meghatározásához H 2 SO 4 megfelelő megoldást az adott sűrűség:
m = 1000 ml, 1,84 g / ml
= 1840 g
Mivel a kénsav tisztasága 95%, a tényleges tömegét kiszámítani kell:
m = 1840 g (95/100)
= 1,748 g
Mivel egy liter 95% H 2 SO 4 oldatot feltételezték, a mol jelen van ezekben a grammban közvetlenül nekünk molaritása:
M = (1,748 g / L) / (98 g / mol)
= 17,83
Tudjuk, hogy a tömeg a H 2 SO 4, amelyet hígítunk ugyanaz hígítás előtt és után:
m i = m f
c i v i = c f v f
v i = c f · v f / c i
És a v i számára megoldjuk:
v i = 0,5 M 250 ml / 17,83 M
= 7,010 ml
Ezután 250 ml 0,5 M kénsav-oldat elkészítéséhez egy rész vizet helyezünk a mérőlombikba a fröccsenés elkerülése érdekében, és hozzáadunk 7,010 ml tömény kénsavat, és vízzel 250 ml-re töltjük fel.
3. gyakorlat
Hogy hány ml vizet kell hozzáadni a 50 ml és a 0,25 M kalcium-klorid (CaCI 2) megoldást, hogy készítsen egy 0,0125 M CaCI 2 -oldatot ?
Ismét, nincs tömeg veszteség CaCI 2, amint azt hígítjuk:
v i c i = v f c f
Elkülönítjük és megoldjuk v f céljából:
v f = v i c i / c f
= 50 ml, 0,25 M / 0,0125 M
= 1000 ml
A hozzáadandó vízmennyiség = v f - v i
1000 ml - 50 ml = 950 ml
Ezért 950 ml vizet 50 ml-re kell hozzáadni a 0,5 M kalcium-klorid-oldathoz, így 1000 ml 0,0125 M kalcium-klorid-oldatot készítünk.
Irodalom
- Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
- Wikipedia. (2020). Hígítás (egyenlet). Helyreállítva: en.wikipedia.org
- Jessie A. Key. (Sf). Hígítások és koncentrációk. Helyreállítva: opentextbc.ca
- ChemTeam. (Sf). Hígítás: meghatározás és számítások. Helyreállítva: chemteam.info
- David R. Caprette. (2012). Hígítások készítése. Helyreállítva: ruf.rice.edu