Czego chcesz po długim, gorącym dniu na słońcu: czysty sok z cytryny czy lemoniada? Czysty sok z cytryny prawdopodobnie nie trafi w sedno. Z drugiej strony lemoniada byłaby idealna.
Dzieje się tak dlatego, że chociaż lemoniada zawiera trochę smaku soku z cytryny, została rozcieńczona wodą i wzbogacona cukrem, aby była dokładnie tym, czego potrzebujesz. W ten sam sposób, w jaki picie czystego, skoncentrowanego soku z cytryny nie jest zbyt atrakcyjne, naukowcy często nie potrzebują czystych, skoncentrowanych chemikaliów do wykonywania pracy, którą chcą wykonać.
Jak działa rozcieńczenie?
W swej istocie rozcieńczenie oznacza po prostu osłabienie początkowego rozwiązania. Na przykład dodanie wody do czystego soku z cytryny, aby zachować cytrynowy smak, a czysty sok z cytryny nie jest tak mocny, jest rozcieńczeniem.
Rozcieńczanie roztworu podstawowego do pożądanego stężenia roboczego
ZA rozwiązanie robocze to mniej skoncentrowany roztwór, z którym chcesz pracować. ZA rozwiązanie podstawowe to skoncentrowany roztwór, od którego zaczynasz. Jak więc uzyskać działające rozwiązanie? Cóż, dodajesz
Załóżmy, że masz 6 M roztwór podstawowy kwasu chlorowodorowego (HCl) i potrzebujesz 100 ml 0,5 M HCl do pracy w laboratorium. Będziesz musiał pobrać pewną ilość roztworu podstawowego i dodać do niego rozcieńczalnik (w tym przypadku wodę), aby uzyskać mniej stężony roztwór. Zanim przejdziemy dalej, nadajmy tym różnym wartościom nazwy, aby łatwiej było je śledzić.
1. Podstawowe rozwiązanie, które posiadasz, nosi nazwę M1 lub molarność jeden. Indeks dolny numer jeden odnosi się do faktu, że jest to stężenie początkowe.
2. Stężenie roztworu roboczego, które chcesz, będzie nazywane M2 lub molarność 2. Indeks numer dwa odnosi się do faktu, że jest to drugie rozwiązanie, które robisz.
3. Żądana objętość roztworu roboczego będzie nazywana V2 lub tom 2. Ta objętość to ilość rozwiązania, z którym chcesz pracować w laboratorium.
Teraz, gdy masz już zdefiniowane te terminy, w rzeczywistości istnieje równanie, którego możesz użyć do obliczenia objętości roztworu podstawowego, którego będziesz musiał użyć (V1).
To równanie nazywa się równanie rozcieńczenia:
W tym przykładzie:
Zastąpienie zmiennych daje:
Możesz teraz rozwiązać V1:
Oznacza to, że aby otrzymać 100 ml 0,5M roztworu HCl, należy wziąć 90 ml wody i dodać 10 ml 5M HCl.
Jak zrobić 10% rozwiązanie?
Rozwiązania procentowo mogą odnosić się do jednej z trzech rzeczy, więc 10% rozwiązanie może odnosić się do dowolnej z poniższych:
% wag. = % wag./wag.
% wag. odczytuje się jako „procent wagowy” i oznacza, że skład roztworu charakteryzuje się masą określonej substancji w porównaniu z masą rozcieńczalnika. Na przykład 10% wag./wag. roztwór kwasu octowego oznacza, że 100 gramów roztworu zawiera 10 g kwasu octowego i 90 g wody.
% wag./obj. = % wag./objęt.
%w/v jest odczytywany jako „procent wagowo objętości” i oznacza, że skład roztworu charakteryzuje się wagą określonej substancji w porównaniu z objętością rozcieńczalnika. Powinien być używany, gdy mówimy o rozpuszczeniu stałej substancji chemicznej w ciekłym rozcieńczalniku. Na przykład 10% wag./obj. roztwór NaCl oznacza, że 10 gramów NaCl dodano do roztworu, którego końcową objętość doprowadzono do 100 ml.
% v/v = % objętości/objętość
%w/v jest odczytywany jako „procent objętości na objętość” i oznacza, że skład roztworu charakteryzuje się masą określonej substancji w porównaniu z objętością rozcieńczalnika. Powinien być używany, gdy mówimy o rozpuszczeniu płynnej substancji chemicznej w płynnym rozcieńczalniku. Na przykład 10% obj./obj. roztwór HCl oznacza, że 10 ml HCl dodano do 90 ml wody w celu uzyskania roztworu, którego końcowa objętość wynosi 100 ml.
Rozcieńczanie rozwiązań magazynowych według procentu
Równanie rozcieńczenia działa nawet wtedy, gdy nie masz molarności związanej z zapasem. Powiedzmy, że ktoś daje ci 10% roztwór podstawowy azydku sodu i musisz zrobić 500 ml 0,1% roztworu roboczego. Możesz użyć tego samego równania, aby to zrobić, jak pokazano tutaj:
Oznacza to, że będziesz potrzebować 5 ml 10% roztworu podstawowego i 495 ml rozcieńczalnika.
Tak długo, jak masz trzy informacje, które możesz podłączyć do równanie rozcieńczenia będziesz w stanie rozwiązać ostatnią niewiadomą. Teraz masz szybki sposób na obliczenie rozcieńczeń, gdy masz roztwór podstawowy.