Middelbare scholieren moeten mogelijk chemische oplossingen mengen wanneer ze laboratoriumexperimenten tegenkomen. Het is belangrijk om chemicaliën op de juiste manier te mengen tot een bruikbare chemische oplossing. Sommige oplossingen worden berekend als gewichtspercentage, w/v, of volumeprocent, v/v. Anderen zijn gebaseerd op molariteit of mol per liter. De chemische stof die wordt verdund of opgelost, wordt de opgeloste stof genoemd en het vloeibare medium is het oplosmiddel. Het begrijpen van de juiste methoden voor het mengen van chemicaliën in oplossing is belangrijk voor studenten om een succesvol laboratoriumexperiment uit te voeren.
Bepaal of de procentuele oplossing wordt gegeven als w/v of v/v. Oplossingen die zijn gebaseerd op w/v-metingen zijn over het algemeen een vaste chemische stof die is opgelost in een vloeibaar oplosmiddel zoals water. Oplossingen op basis van v/v-metingen worden vloeibaar verdund in een vloeistof.
Bereken de juiste v/v-verdunning met behulp van de formule C1V1 = C2V2 waarbij C de concentratie van de opgeloste stof voorstelt en V het volume in milliliters of ml voorstelt. Een voorbeeld is het combineren van 95 procent ethanol met water om 100 ml 70 procent ethanol te mengen. De berekening is 95% X V1 = 70% X 100 ml. Het onbekende volume is 73,6 ml 95 procent ethanol met 26,4 ml water om 100 ml te maken.
Giet de vloeibare opgeloste stof in een maatcilinder of maatkolf voordat u oplosmiddel toevoegt. Maatcilinders en maatkolven worden gebruikt omdat metingen nauwkeuriger zijn dan met bekers. Bekers worden over het algemeen gebruikt voor geschatte volumes en mengen.
Weeg de juiste vaste chemische stof om een w/v-oplossing te mengen. Een oplossing van 10 procent is gelijk aan 10 gram droge chemische stof in een eindvolume van 100 ml. De opgeloste stof voegt volume toe en wordt beschouwd in het uiteindelijke volume van de oplossing.
Voeg eerst de vaste opgeloste stof toe aan het bekerglas voordat u het oplosmiddel toevoegt. Hierdoor wordt voorkomen dat overtollig oplosmiddel aan de oplossing wordt toegevoegd. U moet de droge opgeloste stof eerst in het oplosmiddel laten oplossen voordat u deze toevoegt aan het totale volume. Giet de oplossing in een maatcilinder of maatkolf en voeg oplosmiddel toe om het uiteindelijke volume te bereiken.
Bepaal of de opgeloste stof vast of in vloeibare vorm is. De molariteit, of M, van een vloeibare opgeloste stof wordt in het algemeen verschaft en vereist mogelijk slechts een eenvoudige verdunning. Een vaste opgeloste stof zou nauwkeurige gewichtsmeting vereisen.
Bereken de verdunning van de opgeloste stof met behulp van de formule C1V1 = C2V2. Het verdunnen van 5M natriumchloride, NaCl, om 100 ml 1 M oplossing te maken zou worden berekend als 5M X V1 = 1M X 100 ml. De waarde voor V1 is 20 ml met 80 ml water voor een eindvolume van 100 ml.
Bepaal het molecuulgewicht, MW van de droge opgeloste stof. Het molecuulgewicht wordt vermeld op de chemische container en het veiligheidsinformatieblad of MSDS. Het molecuulgewicht is gelijk aan 1 mol. Natriumchloride heeft een molecuulgewicht van 58,4 gram. Daarom is 58,4 gram opgelost in een totaal volume van 1 liter gelijk aan een 1M oplossing.
Bereken het gramgewicht van de opgeloste stof om 1 liter oplossing te maken. U kunt het gramgewicht berekenen uit de gegeven molariteit van de oplossing met behulp van de formule MW X molariteit. Een 2M-oplossing van natriumchloride vereist 58,4 gram X 2M, of 116,8 gram in 1 liter.
Bepaal het totale volume dat nodig is voor het experiment. De experimentele methode vereist niet noodzakelijk 1 liter oplossing. Het kan slechts 100 ml of 0,1 liter nodig hebben. Het gramgewicht dat nodig is om een 2M natriumchlorideoplossing in 100 ml te mengen is 0,1 liter X 116,8 gram of 11,7 gram natriumchloride.
Voeg eerst de vaste opgeloste stof toe aan een beker voordat u het oplosmiddel toevoegt. Voeg voldoende oplosmiddel toe om de vaste stof te laten oplossen. Giet de oplossing in een maatcilinder of maatkolf en voeg oplosmiddel toe om het uiteindelijke volume te bereiken.
Meet de pH van de uiteindelijke oplossing met behulp van een pH-meter of pH-papier. Een pH-meter geeft de meest nauwkeurige meting. Als er geen meter beschikbaar is, kan pH-papier echter voldoende zijn. Een voorbeeld van een buffer is natriumchloride, NaCl in water.
Bepaal of de pH boven, meer basisch of lager is, zuurder dan de vereiste pH. NaCl lost op in water en geeft een neutrale pH van 7.
Voeg reagens toe om de pH op de gewenste waarde te brengen. Het reagens dat wordt gebruikt om de pH te veranderen, moet redelijk verdund zijn en mag de chemische samenstelling van de oplossing niet veranderen. Zoutzuur, 0,1 M HCl, zou worden gebruikt om de pH te verlagen en natriumhydroxide, 0,1 M NaOH, zou worden gebruikt om de pH te verhogen. Door HCl en NaOH in water te combineren, ontstaat natriumchloride.