Gymnasiasten müssen möglicherweise chemische Lösungen mischen, wenn sie Laborexperimenten begegnen. Es ist wichtig, Chemikalien richtig in eine nützliche chemische Lösung zu mischen. Einige Lösungen werden als Gewichtsprozent (w/v) oder als Volumenprozent (v/v) berechnet. Andere basieren auf Molarität oder Mol pro Liter. Die verdünnte oder gelöste Chemikalie wird als gelöster Stoff bezeichnet und das flüssige Medium ist das Lösungsmittel. Das Verständnis der richtigen Methoden zum Mischen von Chemikalien in eine Lösung ist für die Schüler wichtig, um ein erfolgreiches Laborexperiment durchzuführen.
Bestimmen Sie, ob die prozentuale Lösung als w/v oder v/v angegeben wird. Lösungen, die auf w/v-Messungen basieren, sind im Allgemeinen eine feste Chemikalie, die in einem flüssigen Lösungsmittel wie Wasser gelöst ist. Auf v/v-Messungen basierende Lösungen sind zu einer Flüssigkeit verdünnte Flüssigkeit.
Berechnen Sie die geeignete V/V-Verdünnung mit der Formel C1V1 = C2V2, wobei C die Konzentration des gelösten Stoffes und V das Volumen in Millilitern oder ml darstellt. Ein Beispiel wäre die Kombination von 95 Prozent Ethanol mit Wasser, um 100 ml 70 Prozent Ethanol zu mischen. Die Berechnung lautet 95 % x V1 = 70 % x 100 ml. Das unbekannte Volumen beträgt 73,6 ml 95-prozentiges Ethanol mit 26,4 ml Wasser auf 100 ml.
Gießen Sie den flüssigen gelösten Stoff in einen Messzylinder oder Messkolben, bevor Sie das Lösungsmittel hinzufügen. Messzylinder und Messkolben werden verwendet, da die Messungen genauer sind als mit Bechergläsern. Bechergläser werden im Allgemeinen für ungefähre Volumina und Mischen verwendet.
Wiegen Sie eine geeignete feste Chemikalie, um eine w/v-Lösung zu mischen. Eine 10-prozentige Lösung entspricht 10 Gramm Trockenchemikalie in einem Endvolumen von 100 ml. Der gelöste Stoff fügt Volumen hinzu und wird im Endvolumen der Lösung berücksichtigt.
Geben Sie zuerst den festen gelösten Stoff in das Becherglas, bevor Sie das Lösungsmittel hinzufügen. Dadurch wird die Zugabe von überschüssigem Lösungsmittel zur Lösung vermieden. Sie sollten den trockenen gelösten Stoff zuerst im Lösungsmittel auflösen lassen, bevor Sie ihn zum Gesamtvolumen hinzufügen. Gießen Sie die Lösung in einen Messzylinder oder Messkolben und fügen Sie Lösungsmittel hinzu, um das Endvolumen zu erreichen.
Bestimmen Sie, ob der gelöste Stoff fest oder flüssig ist. Die Molarität oder M eines flüssigen gelösten Stoffes wird im Allgemeinen bereitgestellt und erfordert möglicherweise nur eine einfache Verdünnung. Ein fester gelöster Stoff würde eine genaue Gewichtsmessung erfordern.
Berechnen Sie die Verdünnung von flüssigen gelösten Stoffen mit der Formel C1V1 = C2V2. Das Verdünnen von 5 M Natriumchlorid, NaCl, um 100 ml einer 1 M Lösung herzustellen, würde als 5 M x V1 = 1 M x 100 ml berechnet. Der Wert für V1 beträgt 20 ml mit 80 ml Wasser für ein Endvolumen von 100 ml.
Bestimmen Sie das Molekulargewicht, MW des trockenen gelösten Stoffes. Das Molekulargewicht wird auf dem Chemikalienbehälter und dem Materialsicherheitsdatenblatt oder dem Sicherheitsdatenblatt angegeben. Das Molekulargewicht beträgt 1 Mol. Natriumchlorid hat ein Molekulargewicht von 58,4 Gramm. Daher entsprechen 58,4 Gramm gelöst in einem Gesamtvolumen von 1 Liter einer 1 M Lösung.
Berechnen Sie das Grammgewicht des gelösten Stoffes, um 1 Liter Lösung herzustellen. Sie können das Grammgewicht aus der angegebenen Molarität der Lösung mit der Formel MW X Molarität berechnen. Eine 2M-Lösung von Natriumchlorid erfordert 58,4 Gramm x 2M oder 116,8 Gramm in 1 Liter.
Bestimmen Sie das Gesamtvolumen, das für das Experiment benötigt wird. Die experimentelle Methode erfordert nicht unbedingt 1 Liter Lösung. Es kann nur 100 ml oder 0,1 Liter benötigen. Das zum Mischen einer 2 M Natriumchloridlösung in 100 ml erforderliche Grammgewicht beträgt 0,1 Liter × 116,8 Gramm oder 11,7 Gramm Natriumchlorid.
Gib den festen gelösten Stoff zuerst in ein Becherglas, bevor du das Lösungsmittel hinzufügst. Fügen Sie genügend Lösungsmittel hinzu, damit sich der Feststoff auflösen kann. Gießen Sie die Lösung in einen Messzylinder oder Messkolben und fügen Sie Lösungsmittel hinzu, um das Endvolumen zu erreichen.
Messen Sie den pH-Wert der endgültigen Lösung mit einem pH-Meter oder pH-Papier. Ein pH-Meter liefert die genaueste Messung. pH-Papier kann jedoch ausreichen, wenn kein Messgerät zur Verfügung steht. Ein Beispiel für einen Puffer ist Natriumchlorid, NaCl in Wasser.
Stellen Sie fest, ob der pH-Wert über, basischer oder unter, saurer als der erforderliche pH-Wert liegt. NaCl löst sich in Wasser auf und ergibt einen neutralen pH-Wert von 7.
Fügen Sie Reagenz hinzu, um den pH-Wert auf den gewünschten Wert zu ändern. Das zur pH-Änderung verwendete Reagenz sollte ziemlich verdünnt sein und die chemische Zusammensetzung der Lösung nicht verändern. Salzsäure, 0,1 M HCl, würde verwendet, um den pH zu senken, und Natriumhydroxid, 0,1 M NaOH, würde verwendet, um den pH zu erhöhen. Das Kombinieren von HCl und NaOH in Wasser erzeugt Natriumchlorid.
