Οι μαθητές γυμνασίου ενδέχεται να υποχρεούνται να αναμιγνύουν χημικά διαλύματα όταν αντιμετωπίζουν εργαστηριακά πειράματα. Είναι σημαντικό να αναμιγνύετε σωστά τα χημικά σε μια χρήσιμη χημική λύση. Ορισμένες λύσεις υπολογίζονται ως ποσοστό βάρους, βάρος / όγκο, ή επί τοις εκατό όγκο, όγκο / όγκο. Άλλοι βασίζονται στη μοριακότητα ή στα γραμμομόρια ανά λίτρο. Η χημική ουσία που αραιώνεται ή διαλύεται ονομάζεται διαλυμένη ουσία και το υγρό μέσο είναι ο διαλύτης. Η κατανόηση των κατάλληλων μεθόδων ανάμιξης χημικών σε διάλυμα είναι σημαντική για τους μαθητές να πραγματοποιήσουν ένα επιτυχημένο εργαστηριακό πείραμα.
Προσδιορίστε εάν το επί τοις εκατό διάλυμα δίνεται ως w / v ή v / v. Τα διαλύματα που βασίζονται σε μετρήσεις β / ο είναι γενικά ένα στερεό χημικό που διαλύεται σε έναν υγρό διαλύτη όπως το νερό. Τα διαλύματα που βασίζονται σε μετρήσεις v / v αραιώνονται σε υγρό σε υγρό.
Υπολογίστε την κατάλληλη αραίωση v / v χρησιμοποιώντας τον τύπο C1V1 = C2V2 όπου το C αντιπροσωπεύει τη συγκέντρωση της διαλυμένης ουσίας και το V αντιπροσωπεύει όγκο σε χιλιοστόλιτρα ή ml. Ένα παράδειγμα θα ήταν ο συνδυασμός 95% αιθανόλης με νερό για ανάμιξη 100 ml 70% αιθανόλης. Ο υπολογισμός είναι 95% X V1 = 70% X 100ml. Ο άγνωστος όγκος είναι 73,6 ml 95% αιθανόλης με 26,4 ml νερού για να φτιαχτούν 100 ml.
Ρίξτε υγρή διαλυμένη ουσία σε ογκομετρική φιάλη ή ογκομετρική φιάλη πριν προσθέσετε διαλύτη. Χρησιμοποιούνται διαβαθμισμένοι κύλινδροι και ογκομετρική φιάλη επειδή οι μετρήσεις είναι πιο ακριβείς από ό, τι με τα ποτήρια. Τα ποτήρια γενικά χρησιμοποιούνται για κατά προσέγγιση όγκους και ανάμιξη.
Ζυγίστε την κατάλληλη στερεή χημική ουσία για να αναμίξετε ένα διάλυμα β / ο. Ένα διάλυμα 10 τοις εκατό ισούται με 10 γραμμάρια ξηρού χημικού σε τελικό όγκο 100 ml. Η διαλυμένη ουσία προσθέτει όγκο και θεωρείται στον τελικό όγκο διαλύματος.
Προσθέστε πρώτα τη στερεή διαλυμένη ουσία στο ποτήρι πριν προσθέσετε το διαλύτη. Αυτό θα αποτρέψει την προσθήκη περίσσειας διαλύτη στο διάλυμα. Πρέπει να αφήσετε την ξηρή διαλυμένη ουσία να διαλυθεί πρώτα στο διαλύτη πριν προσθέσετε στον συνολικό όγκο. Ρίξτε το διάλυμα σε ογκομετρική φιάλη ή ογκομετρική φιάλη και προσθέστε διαλύτη για να επιτύχετε τον τελικό όγκο.
Προσδιορίστε εάν η διαλυμένη ουσία είναι στερεή ή σε υγρή μορφή. Η μοριακότητα, ή Μ, μιας υγρής διαλυμένης ουσίας παρέχεται γενικά και μπορεί να απαιτεί απλή αραίωση. Μια στερεή διαλυμένη ουσία απαιτεί ακριβή μέτρηση βάρους.
Υπολογίστε την αραίωση υγρής διαλυμένης ουσίας χρησιμοποιώντας τον τύπο C1V1 = C2V2. Η αραίωση 5Μ χλωριούχου νατρίου, NaCl, για την παρασκευή 100 ml διαλύματος 1 Μ θα υπολογιζόταν ως 5Μ Χ ν1 = 1Μ Χ 100 ml. Η τιμή για το V1 είναι 20 ml με 80 ml νερού για τελικό όγκο 100 ml.
Προσδιορίστε το μοριακό βάρος, MW της ξηρής διαλυμένης ουσίας. Το μοριακό βάρος θα παρέχεται στο χημικό δοχείο και στο Φύλλο Δεδομένων Ασφαλείας Υλικού ή στο MSDS. Το μοριακό βάρος είναι ίσο με 1 mole. Το χλωριούχο νάτριο έχει μοριακό βάρος 58,4 γραμμάρια. Επομένως, 58,4 γραμμάρια διαλυμένα σε συνολικό όγκο 1 λίτρου ισούται με διάλυμα 1Μ.
Υπολογίστε το γραμμάριο βάρους της διαλυμένης ουσίας για να φτιάξετε 1 λίτρο διαλύματος. Μπορείτε να υπολογίσετε το γραμμάριο βάρους από τη δεδομένη γραμμομοριακότητα του διαλύματος χρησιμοποιώντας τον τύπο μοριακότητας MW X. Ένα διάλυμα 2Μ χλωριούχου νατρίου απαιτεί 58,4 γραμμάρια Χ 2Μ ή 116,8 γραμμάρια σε 1 λίτρο.
Προσδιορίστε τον συνολικό όγκο που απαιτείται για το πείραμα. Η πειραματική μέθοδος δεν απαιτεί απαραίτητα 1 λίτρο διαλύματος. Μπορεί να απαιτεί μόνο 100 ml ή 0,1 λίτρο. Το βάρος γραμμάριο που απαιτείται για την ανάμιξη διαλύματος χλωριούχου νατρίου 2Μ σε 100 ml είναι 0,1 λίτρα Χ 116,8 γραμμάρια ή 11,7 γραμμάρια χλωριούχου νατρίου.
Προσθέστε πρώτα τη στερεή διαλυμένη ουσία σε ένα ποτήρι πριν προσθέσετε το διαλύτη. Προσθέστε αρκετό διαλύτη για να αφήσετε το στερεό να διαλυθεί. Ρίξτε το διάλυμα σε ογκομετρική φιάλη ή ογκομετρική φιάλη και προσθέστε διαλύτη για να επιτύχετε τον τελικό όγκο.
Μετρήστε το pH του τελικού διαλύματος χρησιμοποιώντας μετρητή pH ή χαρτί pH. Ένας μετρητής pH παρέχει την πιο ακριβή μέτρηση. Ωστόσο, το χαρτί pH μπορεί να αρκεί εάν δεν υπάρχει διαθέσιμος μετρητής. Ένα παράδειγμα ρυθμιστικού διαλύματος είναι το χλωριούχο νάτριο, το NaCl σε νερό.
Προσδιορίστε εάν το pH είναι υψηλότερο, πιο βασικό ή μικρότερο, πιο όξινο από το απαιτούμενο pH. Το NaCl διαλύεται σε νερό για να δώσει ένα ουδέτερο ρΗ 7.
Προσθέστε αντιδραστήριο για να αλλάξετε το pH στην επιθυμητή τιμή. Το αντιδραστήριο που χρησιμοποιείται για την αλλαγή του ρΗ πρέπει να είναι αρκετά αραιό και να μην αλλοιώνει τη χημική σύνθεση του διαλύματος. Υδροχλωρικό οξύ, 0,1 Μ HCl, θα χρησιμοποιηθεί για τη μείωση του ρΗ και υδροξείδιο του νατρίου, 0,1 Μ ΝαΟΗ, θα χρησιμοποιηθεί για την αύξηση του ρΗ. Ο συνδυασμός HCl και NaOH σε νερό παράγει χλωριούχο νάτριο.