Kako izračunati razrjeđenja

Što želite nakon dugog, vrućeg dana na suncu: čisti limunov sok ili limunada? Čisti limunov sok vjerojatno neće pogoditi mjesto. Limunada bi, s druge strane, bila savršena.

To je zato što, iako limunada sadrži dio okusa limunovog soka, razrijeđena je vodom i pojačana šećerom kako bi postala upravo ono što vam treba. Na isti način na koji pijenje čistog koncentriranog limunovog soka nije jako privlačno, znanstvenicima često nisu potrebne čiste koncentrirane kemikalije kako bi obavljali posao koji žele raditi.

U svojoj osnovi, razrjeđivanje jednostavno znači učiniti početnu otopinu manje snažnom. Na primjer, dodavanje vode čistom limunovom soku tako da zadržite okus limuna, a čisti limunov sok koji usne usta nije baš toliko jak, razrjeđivanje je.

A radno rješenje je manje koncentrirano rješenje s kojim želite raditi. A dionica rješenje je koncentrirana otopina s kojom započinjete. Pa kako doći do radnog rješenja? Pa, dodaj razrjeđivač ili otapalo u matičnoj otopini kako bi se dobila radna otopina.

Recimo da imate 6 M otopine klorovodične kiseline (HCl) i da vam treba 100 ml 0,5 M HCl za rad u laboratoriju. Morat ćete uzeti određenu količinu osnovne otopine i dodati joj razrjeđivač (u ovom slučaju vode) kako biste postigli manje koncentriranu otopinu. Prije nego što nastavimo, dajmo im imena različitih vrijednosti kako bismo ih lakše pratili.

1. Osnovno rješenje koje imate zvat će se M₁ ili molarnost jedan. Indeks broj jedan odnosi se na činjenicu da je ovo početna koncentracija.

2. Koncentracija radne otopine koju želite nazvat će se M₂ ili molarnost 2. Indeks broj dva odnosi se na činjenicu da je ovo drugo rješenje koje donosite.

3. Volumen radne otopine koji želite nazvat će se V₂ ili svezak 2. Ovaj je svezak koliko rješenja želite napraviti za rad u laboratoriju.

Sad kad ste definirali ove pojmove, zapravo postoji jednadžba pomoću koje možete izračunati količinu otopine zaliha koju ćete trebati koristiti (V₁).

Ova se jednadžba naziva jednadžba razrjeđenja:

Za ovaj primjer:

Zamjenom varijabli dobivate:

Sada možete riješiti problem V₁:

To znači da biste dobili 100 ml 0,5 M otopine HCl, uzeli biste 90 ml vode i dodali 10 ml 5 M HCl.

Postotna rješenja mogu se odnositi na jednu od tri stvari, tako da se 10% -tna otopina može odnositi na bilo što od sljedećeg:

% m / m =% težine / težine

% w / w čita se kao "maseni postotak" i znači da sastav otopine karakterizira težina određene tvari u usporedbi s težinom razrjeđivača. Na primjer, 10% m / m otopine octene kiseline znači da 100 grama otopine sadrži 10 g octene kiseline i 90 g vode.

% w / v =% težine / volumena

% w / v čita se kao "volumni postotak" i znači da sastav otopine karakterizira težina određene tvari u usporedbi s volumenom razrjeđivača. Treba ga koristiti kada se govori o otapanju krute kemikalije u tekućem razrjeđivaču. Na primjer, 10% m / v otopine NaCl znači da je 10 grama NaCl dodano otopini čiji je konačni volumen doveden do 100 ml.

% v / v =% volumena / volumena

% w / v očitava se kao "volumni postotak" i znači da sastav otopine karakterizira težina određene tvari u usporedbi s volumenom razrjeđivača. Treba ga koristiti kada se govori o otapanju tekuće kemikalije u tekućem razrjeđivaču. Na primjer, 10% v / v otopine HCl znači da je 10 ml HCl dodano u 90 ml vode da se dobije otopina čiji je konačni volumen 100 ml.

Jednadžba razrjeđenja djeluje čak i kada nemate molarnost povezanu s zalihom. Recimo da vam netko da 10% -tnu osnovnu otopinu natrijevog azida, a vi trebate napraviti 500 ml 0,1% radne otopine. Za to možete koristiti istu jednadžbu kao što je prikazano ovdje:

To znači da će vam trebati 5 ml 10% -tne matične otopine i 495 ml razrjeđivača.

Sve dok imate tri podatka za uključivanje u jednadžba razrjeđenja moći ćete riješiti posljednju nepoznatu. Sada imate brzi način za izračunavanje razrjeđenja kada imate osnovnu otopinu.