MEGOLDÁSOK ELKÉSZÍTÉSE: HOGYAN KELL CSINÁLNI, PÉLDÁK, GYAKORLATOK - KÉMIA - 2026

Az oldatok előállítása az egyik legfejlettebb tevékenység a kísérleti tudományon belül és kívül, különösen a kémia, a biológia, a bioanalízis, az orvostudomány és a gyógyszerészet területén. A kereskedelem területén sok termék, amelyet vásárolunk, akár élelmiszerek, akár fürdőszobák, vizes oldatokból áll.

Egyszerűen fogalmazva az oldat egy homogén keverék, amely oldószerből, általában folyadékból és oldott anyagból áll. Ez egy olyan koncentrációhoz kapcsolódik, amelynek egységei attól függően állnak elő, amelyre azt készítették, valamint annak koncentrációjának pontosságától függően.

A megoldások a kémia egyik leggyakoribb és legfontosabb eleme, amelyek előkészítéséhez számos szabály rendelkezik. Forrás: Pxhere.

Az összes oldatkészítmény alapelve lényegében azonos: oldja fel a feloldott anyagot megfelelő oldószerben, vagy koncentrált oldatból (alapanyagból) kiindulva vegyen aliquot részeket hígabb oldatok előállításához. A végső cél az, hogy magas homogenitás és az oldat a kívánt tulajdonságokkal rendelkezzen.

A mindennapi életben megoldásokat készítenek az íz kritériuma alapján, azaz hogy milyen intenzívnek kell lennie egy ital ízének. A laboratóriumok vagy az iparágak viszont kevésbé szubjektív paramétert igényelnek: egy előre meghatározott koncentrációt, amely egy sorozat követésével és általában egyszerű matematikai számításokkal teljesül.

Hogyan készít egy megoldást?

Előző lépések

Az oldat elkészítése előtt meg kell határozni, hogy az oldott anyag koncentrációja vagy mindegyikének milyen koncentrációja lesz, és milyen oldószert fog használni. Szeretné, hogy 1% m / v legyen? Vagy 30% m / v? 0,2 M vagy 0,006 M koncentrációban készül? Hasonlóképpen, tudnia kell, hogy milyen célokra használják: analitikai, reagensek, közegek, indikátorok stb.

Ez az utolsó pont meghatározza, hogy szükséges-e mérőlombik vagy léggömbök használata. Ha a válasz negatív, akkor az oldatokat közvetlenül főzőpohárban lehet elkészíteni, ezért az elkészítés egyszerűbb és kevésbé alapos.

Szilárd oldódás

A koncentrációtól függetlenül, vagy ha azt akarja, hogy a lehető legpontosabb legyen, az oldat elkészítésének első lépése az oldott anyag mérlegelése és a megfelelő oldószerben való feloldása. Néha még akkor is, ha az oldott anyag oldódik a választott oldószerben, meg kell melegíteni egy lemezen vagy mágneses keverővel ellátni.

Valójában az oldott anyag az a tényező, amely jelentősen megváltoztatja a különböző oldatok készítésének módszerét. Másrészről, ha az oldószer illékony folyadék, akkor az oldatot füstcső belsejében készítik el.

A teljes oldott oldódási folyamatot főzőpohárban hajtjuk végre. Feloldódás után, egy tartó és tölcsér segítségével, tartalmát átviszik a kívánt térfogatú mérőlombikba vagy ballonba.

Keverőgép használata esetén azt megfelelően meg kell mosni, hogy az oldott anyag nyomai ne tapadjanak a felületéhez; és az átvitelekor is óvatosnak kell lennie, különben a rázógép beleesik a térbeli ballonba. Ehhez kényelmes és nagyon hasznos segíteni magának a mágnesel. Másrészt üvegkeretes rúd is használható a keverő helyett.

Töltse fel a mérőlombikot vagy ballont

Az oldott anyag ilyen módon történő feloldásával biztosítjuk, hogy a mérőlombikban ne legyenek szuszpendált szilárd anyagok, amelyek ezt követően nehezen oldódnak fel, és befolyásolják a végső oldat analitikai minőségét.

Miután ez megtörtént, a ballon térfogatát feltöltik vagy kiegészítik az oldószerrel, amíg a folyadék felülete egybe nem esik az üvegáru jelzésével.

Végül a zárt ballont vagy a lombikot és a megfelelő kupakokat néhányszor rázzuk, így az oldat készen áll.

Példák megoldásokra

A laboratóriumban gyakori savak vagy bázisok oldatának elkészítése. Ezeket először jelentős mennyiségű oldószerhez kell adni; például víz. Ezt soha nem szabad fordítva tenni: adjunk vizet savakhoz vagy lúgokhoz, hanem egy vízmennyiséghez. Ennek oka az, hogy hidratációjuk nagyon exoterm, és még a főzőpohár felrobbanásának veszélye is fennáll.

Kénsav

Tegyük fel, hogy híg kénsav oldatot kíván készíteni. Miután egyértelművé vált, hogy melyik alikvot mennyiséget kell venni az alapanyagból vagy a koncentrált oldatból, azt átvisszük a térfogatú ballonba, amelyben már lesz vízmennyiség.

Ennek ellenére a hő felszabadul, és nagyon lassan kell jelig tenni vízzel, várva, amíg a ballon lehűl, vagy nem melegszik túl.

Nátrium-hidroxid

Másrészt nátrium-hidroxid-oldatot készítünk úgy, hogy a NaOH drazsét főzőpohárban vízzel megmérjük. Miután a NaOH feloldódott, mágneses keverővel vagy anélkül, a lúgos vizet átvisszük a megfelelő mérőlombikba, és vízzel vagy etanollal jelig töltsük fel.

Feladatok

1. Feladat

Készítsen egy liter 35 tömeg / térfogat% nátrium-klorid vizes oldatát. Mennyi sót kell lemérni, és hogyan jár tovább?

A 35% m / v koncentráció azt jelenti, hogy minden 100 ml vízre 35 g NaCl van. Amikor egy liter oldatot kérnek tízszeresére ebből az mennyiségből, akkor 350 g sót fogunk mérni, amelyet megpróbálunk feloldani egy liter térfogatban.

Így egy nagy főzőpohárban megmérjük a 350 g NaCl-t. Ezt követően elegendő mennyiségű (kevesebb mint 1 liter) vizet adunk a só üvegrudak segítségével történő feloldásához. Mivel a só vízben nagyon jól oldódik, a mágneses keverő használata nem kötelező.

Ezt a 350 g nátrium-klorid-oldatot feloldjuk, a sós vizet egy literes mérőlombikba visszük, és vízzel jelig töltsük fel; vagy egyszerűen töltsön be egy liter vizet ugyanabba a főzőpohárba, és keverje tovább a só homogenitásának biztosítása érdekében. Ez utóbbi akkor alkalmazandó, ha az oldatnak nem kell pontos koncentrációval, hanem hozzávetőleges koncentrációval kell rendelkeznie.

2. gyakorlat

250 ml ecetet (5% v / v ecetsavat) kíván készíteni egy üveg jégecetből (100% tisztaságú) kezdve. Milyen mennyiségű palackot kell venni?

Nem számít, hogy a jégecetet milyen mennyiségben mérik, annak koncentrációja 100%; egy csepp, 2 ml, 10 ml, stb. Ha osztjuk a 100/5-et, akkor 20 lesz, ami jelzi a hígítási tényezőnket; azaz a palackból mért térfogat, amelyet 20-szor meghígítunk. Ezért 250 ml ecetnek meg kell felelnie ennek a 20-szor nagyobb mennyiségnek.

Tehát a 250/20 megadja nekünk 12,5-et, ami azt jelenti, hogy 12,5 ml-t veszünk a jégecet-palackból, és 237,5 ml-ben hígítjuk (250-12,5).

Ehhez mérlegelt és sterilizált pipettát kell használni, vagy egy kis mennyiségű jégecetet öntenek egy tiszta főzőpohárba, ahonnan a 12,5 ml-es alikvotot veszik, és egy 250 ml-es térfogatú ballonhoz adják. egy korábbi és elegendő mennyiségű vizet. Így a savot hozzáadjuk a vízhez, és nem a vizet a savhoz.

Irodalom

1. Whitten, Davis, Peck és Stanley. (2008). Kémia (8. kiadás). CENGAGE Tanulás.
2. Joshua Halpern, Scott Sinex és Scott Johnson. (2019. június 05.). Megoldások előkészítése. Kémia LibreTexts. Helyreállítva: chem.libretexts.org
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (2019. szeptember 16.). Hogyan készítsünk megoldást. Helyreállítva: gondolat.com
4. ChemPages Netorials. (Sf). Sztochiometria modul: Megoldások. Helyreállítva: chem.wisc.edu
5. A Tudományos Társaság. (2020). Kémiai oldatok előkészítése. Helyreállítva: sciencecompany.com