Como calcular e misturar soluções químicas

Os alunos do ensino médio podem ser obrigados a misturar soluções químicas ao encontrar experimentos de laboratório. É importante misturar adequadamente os produtos químicos em uma solução química útil. Algumas soluções são calculadas como porcentagem de peso, p / v, ou porcentagem de volume, v / v. Outros são baseados na molaridade ou moles por litro. O produto químico que é diluído ou dissolvido é chamado de soluto e o meio líquido é o solvente. Compreender os métodos adequados para misturar produtos químicos em solução é importante para os alunos conduzirem um experimento de laboratório com sucesso.

Determine se a solução percentual é fornecida como p / v ou v / v. Soluções baseadas em medições p / v são geralmente um produto químico sólido dissolvido em um solvente líquido, como água. Soluções baseadas em medições v / v são diluídas em líquido em um líquido.

Calcule a diluição v / v apropriada usando a fórmula C1V1 = C2V2 onde C representa a concentração do soluto e V representa o volume em mililitros ou ml. Um exemplo seria combinar etanol a 95 por cento com água para misturar 100 ml de etanol a 70 por cento. O cálculo é 95% X V1 = 70% X 100ml. O volume desconhecido é 73,6 ml de etanol a 95 por cento com 26,4 ml de água para perfazer 100 ml.

Despeje o soluto líquido em um cilindro graduado ou balão volumétrico antes de adicionar o solvente. Cilindros graduados e balões volumétricos são usados ​​porque as medições são mais precisas do que com béqueres. Os copos são geralmente usados ​​para volumes e mistura aproximados.

Pesar o produto químico sólido apropriado para misturar uma solução a / v. Uma solução de 10 por cento é igual a 10 gramas de produto químico seco em um volume final de 100 ml. O soluto adiciona volume e é considerado no volume final da solução.

Adicione o soluto sólido no béquer antes de adicionar o solvente. Isso evitará a adição de solvente em excesso à solução. Você deve permitir que o soluto seco se dissolva no solvente antes de adicioná-lo ao volume total. Despeje a solução em um cilindro graduado ou balão volumétrico e adicione solvente para atingir o volume final.

Determine se o soluto é sólido ou líquido. A molaridade, ou M, de um soluto líquido é geralmente fornecida e pode requerer apenas uma diluição simples. Um soluto sólido exigiria uma medição de peso precisa.

Calcule a diluição do soluto líquido usando a fórmula C1V1 = C2V2. A diluição de cloreto de sódio 5M, NaCl, para fazer 100 ml de solução 1 M seria calculada como 5M X V1 = 1M X 100 ml. O valor de V1 é de 20 ml com 80 ml de água para um volume final de 100 ml.

Determine o peso molecular, MW do soluto seco. O peso molecular será fornecido no recipiente do produto químico e na Folha de Dados de Segurança do Material, ou MSDS. O peso molecular é igual a 1 mol. O cloreto de sódio tem um peso molecular de 58,4 gramas. Portanto, 58,4 gramas dissolvidos em um volume total de 1 litro é igual a uma solução 1M.

Calcule o peso em grama do soluto para fazer 1 litro de solução. Você pode calcular o peso em grama a partir da molaridade dada da solução usando a fórmula MW X molaridade. Uma solução 2M de cloreto de sódio requer 58,4 gramas X 2M, ou 116,8 gramas em 1 litro.

Determine o volume total necessário para o experimento. O método experimental não requer necessariamente 1 litro de solução. Pode exigir apenas 100 ml ou 0,1 litro. O peso em grama necessário para misturar uma solução de cloreto de sódio 2 M em 100 ml é de 0,1 litros x 116,8 gramas, ou 11,7 gramas de cloreto de sódio.

Adicione o soluto sólido em um béquer antes de adicionar o solvente. Adicione solvente suficiente para permitir que o sólido se dissolva. Despeje a solução em um cilindro graduado ou balão volumétrico e adicione solvente para atingir o volume final.

Meça o pH da solução final usando um medidor de pH ou papel de pH. Um medidor de pH fornece a medição mais precisa. No entanto, papel de pH pode ser suficiente se um medidor não estiver disponível. Um exemplo de tampão é o cloreto de sódio, NaCl em água.

Determine se o pH está acima, mais básico, ou abaixo, mais ácido do que o pH necessário. O NaCl se dissolve em água para dar um pH neutro de 7.

Adicione o reagente para alterar o pH para o valor desejado. O reagente usado para alterar o pH deve ser bastante diluído e não alterar a composição química da solução. O ácido clorídrico, HCl 0,1 M, seria usado para baixar o pH e o hidróxido de sódio, NaOH 0,1 M, seria usado para aumentar o pH. A combinação de HCl e NaOH em água produz cloreto de sódio.

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