Hur man beräknar utspädningar

Vad vill du ha efter en lång, varm dag i solen: ren citronsaft eller saft? Ren citronsaft slår förmodligen inte platsen. Limonad, å andra sidan, skulle vara perfekt.

Detta beror på att medan limonad innehåller en del av citronsaftens smak, har den spädts ut med vatten och förbättrats med socker för att göra det exakt vad du behöver. På samma sätt som att dricka ren, koncentrerad citronsaft inte är särskilt tilltalande behöver forskare ofta inte rena, koncentrerade kemikalier för att göra det arbete de vill göra.

Kärnan betyder utspädning helt enkelt att göra en initial lösning mindre stark. Till exempel, tillsätt vatten till ren citronsaft så att du behåller citronsmaken och den rena citronsaften i munnen är inte lika stark, det är en utspädning.

A arbetslösning är en mindre koncentrerad lösning som du vill arbeta med. A lagerlösning är den koncentrerade lösningen du börjar med. Så hur får du en fungerande lösning? Du lägger till

Anta att du har en 6 M stamlösning av saltsyra (HCl) och att du behöver 100 ml 0,5 M HCl att arbeta med i laboratoriet. Du måste ta en viss mängd av stamlösningen och tillsätta utspädningsmedel (vatten, i detta fall) för att uppnå en mindre koncentrerad lösning. Innan vi går vidare, låt oss ge dessa olika värden namn så att det är lättare att hålla reda på dem.

1. Den lagerlösning du har kommer att kallas M₁ eller molaritet en. Subskript nummer 1 hänvisar till det faktum att detta är den ursprungliga koncentrationen.

2. Den lösningskoncentration du vill ha kommer att kallas M₂ eller molaritet 2. Subskript nummer två hänvisar till det faktum att detta är den andra lösningen du gör.

3. Den önskade volymen för arbetslösningen heter V₂ eller volym 2. Den här volymen är hur mycket lösning du vill göra för att arbeta med i labbet.

Nu när du har definierat dessa termer finns det faktiskt en ekvation som du kan använda för att beräkna volymen lagerlösning du kommer att behöva använda (V₁).

Denna ekvation kallas utspädningsekvation:

För detta exempel:

Att ersätta variablerna ger dig:

Du kan nu lösa för V₁:

Detta innebär att för att göra 100 ml 0,5 M HCl-lösning skulle du ta 90 ml vatten och tillsätta 10 ml 5 M HCl.

Lösningar i procent kan referera till en av tre saker, så en 10% lösning kan hänvisa till något av följande:

% vikt / vikt = vikt / vikt

% vikt / vikt läses som "vikt-% i vikt" och betyder att lösningens sammansättning kännetecknas av vikten av en viss substans jämfört med vikten av utspädningsmedlet. Till exempel innehåller en 10% vikt / vikt-lösning av ättiksyra 100 gram lösning 10 g ättiksyra och 90 g vatten.

% w / v =% vikt / volym

% w / v läses som "volymprocent" och betyder att lösningens sammansättning kännetecknas av vikten av en viss substans jämfört med volymen av utspädningsmedlet. Det bör användas när man talar om att lösa en fast kemikalie i ett flytande utspädningsmedel. Till exempel tillsattes en 10% vikt / volymlösning av NaCl 10 gram NaCl till en lösning vars slutliga volym ökades till 100 ml.

% v / v =% volym / volym

% w / v läses som "volymprocent" och betyder att lösningens sammansättning kännetecknas av vikten av en viss substans jämfört med volymen av utspädningsmedlet. Den ska användas när man talar om att lösa en flytande kemikalie i ett flytande utspädningsmedel. Till exempel tillsattes en 10% volym / volym-lösning av HCl 10 ml HCl till 90 ml vatten för att erhålla en lösning vars slutliga volym är 100 ml.

Utspädningsekvationen fungerar även när du inte har en molaritet associerad med beståndet. Låt oss säga att någon ger dig en 10% stamlösning av natriumazid, och du måste göra 500 ml av en 0,1% arbetslösning. Du kan använda samma ekvation för att göra det som visas här:

Det betyder att du behöver 5 ml av 10% stamlösning och 495 ml utspädningsmedel.

Så länge du har tre delar att ansluta till utspädningsekvation du kommer att kunna lösa det sista okända. Nu har du ett snabbt sätt att beräkna utspädningar när du har en stamlösning.