FORTYNNING: KONSEPT, HVORDAN GJØRE DET, EKSEMPLER, ØVELSER - KJEMI

Den fortynning er en prosess hvorved konsentrasjonen av en oppløsning, vanligvis reduseres ved tilsetning av et fortynningsmiddel. Fortynning kan imidlertid også skje ved en prosess som fjerner løst stoff fra løsningen.

Denne siste prosedyren, selv om det høres rart ut, er en rutinemessig praksis på kjøkkenet når du legger en potet til en veldig salt mat for å fjerne overflødig salt. Maten vil smake mindre salt fordi potetene tar opp saltinnholdet.

Når en vandig oppløsning av fenolftalein fortynnes, blekner fargen. Kilde: Pxhere.

Fortynningen som er utført, eller som skal utføres, kommer til uttrykk i termer som: 1/5. Dette betyr at for å utføre fortynningen, tas et volum av den konsentrerte oppløsningen og fire volum av fortynningsmiddelet tilsettes; vanligvis vann. I dette tilfellet representerer tallet 5 fortynningsfaktoren.

Fortynningsfaktoren er kvotienten mellom den opprinnelige konsentrasjonen av løsningen og den endelige konsentrasjonen av den fortynnede løsningen. På samme måte er fortynningsfaktoren kvoten mellom volumet av den fortynnede oppløsningen og volumet av den konsentrerte oppløsningen som ble tatt for å fremstille fortynningen.

Hvordan gjøres en fortynning?

Teoretisk resonnement

For å fremstille en fortynning tas et visst volum av den konsentrerte oppløsningen, og den føres til en beholder, tilsettes fortynningsmiddel inntil volumet beregnet for den fortynnede oppløsningen er nådd.

Massen av løst stoff som ble tatt fra den konsentrerte løsningen for å fremstille fortynningen er nøyaktig lik massen av løst stoff som plasseres i beholderen som ble brukt til å fremstille fortynningen.

m _i = m _f

Hvor m _{i er} massen av løst stoff i den konsentrerte løsningen som brukes til å fremstille fortynningen, og m _{f er} massen av løst stoff i den fortynnede løsningen. Vi vet også at:

m _i = v _i c _i

m _f = v _f c _f

Så erstatter:

v _i c _i = v _f c _f

Omskriving av ligningen:

c _i / c _f = v _f / v _i

c _i / c _f er fortynningsfaktoren (hvor mange ganger det er nødvendig å fortynne den konsentrerte løsningen). Imidlertid teller v _f / v _i også som en fortynningsfaktor.

applikasjon

Hvis du vil tilberede en fortynning, må du vite hvor mange ganger den konsentrerte løsningen må fortynnes for å oppnå ønsket konsentrasjon av den fortynnede løsningen (fortynningsfaktor). For å gjøre dette, del konsentrasjonen av den konsentrerte løsningen med konsentrasjonen av den fortynnede løsningen.

Men: Hvilket volum av den konsentrerte løsningen må tas for å gjøre fortynningen? Hvis det endelige volumet av den fortynnede løsningen (v _f ) og fortynningsfaktoren er kjent, er det lett å vite volumet av den konsentrerte løsningen (v _i ), nødvendig for å utføre ønsket fortynning:

v _i = v _f / FD

Prosess

Volumet av den beregnede konsentrerte oppløsningen (v _i ) måles ved hjelp av en gradert pipette eller sylinder og helles i en volumetrisk kolbe. Deretter tilsettes fortynningsmiddel inntil kolbenes kapasitet er nådd, noe som indikerer volumet av den fortynnede oppløsningen (v _f ).

Seriefortynning

Denne typen fortynning brukes ofte i volumetrisk analyse. For dette er prøverør anordnet i serie, og i hvert av dem tilsettes det samme volumet avionisert vann; for eksempel 2 ml.

En 1/5 serumfortynning kan tilberedes separat. Deretter tilsettes 2 ml serumfortynning til det første røret som inneholder 2 ml vann. Røret ristes ordentlig og 2 ml av denne blandingen overføres til rør 2.

Deretter blandes rør 2 godt og 2 ml av innholdet overføres til rør 3, og så videre til serien med rør er fullført. Som en konsekvens av denne prosedyren er det prøverør med serumfortynning 1/10, 1/20, 1/40 …

Eksempler på fortynninger

Noen eksempler på fortynning er:

-Fortynn en 5 M NaCl-løsning 1/10 for å oppnå en 0,5 M NaCl-løsning.

-Tilsetning av vann eller et annet fortynningsmiddel til malingen for å redusere intensiteten på fargelegging eller for å redusere dens viskositet.

-Tilsetning av melk til kaffen for å redusere konsentrasjonen av kaffen og gi den en jevnere og søtere smak.

-Tynn en sitronade med vann for å redusere surhetskonsentrasjonen.

- Gjør fortynning av et serum for å gjøre titrering av antistoff som er tilstede i det.

Øvelser

Oppgave 1

Hvor mange ganger må en 0,5 M NaCl-løsning fortynnes for å oppnå 1 liter av 0,025 M-løsningen, og hva vil være volumet av 0,5 M NaCl-løsningen som trengs for å fremstille denne fortynnede løsningen?

Vi tar utgangspunkt i fortynningsfaktoren:

FD = c _i / c _f

Vi har alle dataene:

c _i = startkonsentrasjon (0,5 M)

c _f = sluttkonsentrat (0,025 M)

Og vi beregner derfor FD:

FD = 0,5M / 0,025M

= 20

0,5 M NaCl-oppløsningen må fortynnes 20 ganger for å oppnå en 0,025 M NaCl-løsning.

Med denne verdien av DF kan vi nå beregne det opprinnelige volumet som skal tas fra den konsentrerte løsningen for denne fortynningen:

FD = v _f / v _i

Vi isolerer v _i og løser:

v _i = 1 l / 20

= 0,05 l

= 50 ml

Derfor er 50 ml av 0,5 M NaCl-oppløsningen nødvendig for å fremstille en liter av 0,025 M NaCl-løsningen.

Oppgave 2

Hvor mange ml av en svovelsyre (H ₂ SO ₄ ) reagens med en konsentrasjon på 95% (m / m) og en tetthet på 1,84 g / ml er nødvendig for å fremstille 250 ml av en oppløsning av svovelsyre i 0,5 M? Svovelsyremolekylvekt: 98 g / mol.

Det første trinnet er å beregne molariteten til den konsentrerte svovelsyren:

m = vd

Vi bestemmer massen av H ₂ SO _{4 som} tilsvarer løsningen med den gitte tettheten:

m = 1.000 ml 1,84 g / ml

= 1.840 g

Siden svovelsyre er 95% ren, må dens faktiske masse beregnes:

m = 1.840 g (95/100)

= 1,748 g

Fordi en liter av 95% H ₂ SO ₄ ble antatt oppløsning , antall mol som er tilstede i disse gram vil direkte gi oss molariteten:

M = (1,748 g / l) / (98 g / mol)

= 17,83

Vi vet at massen av H ₂ SO ₄ som er fortynnet er den samme før og etter fortynning:

m _i = m _f

c _i v _i = c _f v _f

v _i = c _f · v _f / c _i

Og vi løser for v _i :

v _i = 0,5 M 250 ml / 17,83 M

= 7,010 ml

Deretter, for å fremstille 250 ml av en 0,5 M svovelsyreoppløsning, plasseres en del vann i den volumetriske kolben for å unngå sprut, og 7,010 ml konsentrert svovelsyre tilsettes og tilsettes til 250 ml med vann.

Oppgave 3

Hvor mange ml vann må tilsettes til 50 ml av en 0,25 M kalsiumklorid (CaCl ₂ ) løsning for å fremstille en 0,0125 M CaCl ₂ oppløsning ?

Igjen, det er ikke noe massetap av CaCl ₂ når den er fortynnet:

v _i c _i = v _f c _f

Vi isolerer og løser for v _f :

v _f = v _i c _i / c _f

= 50 ml 0,25 M / 0,0125 M

= 1000 ml

Volum vann som skal tilsettes = v _{f -} v _i

1000 ml - 50 ml = 950 ml

Det er derfor nødvendig å tilsette 950 ml vann til 50 ml til 0,5 M kalsiumkloridoppløsning. På denne måten blir det fremstilt 1000 ml 0,0125 M kalsiumkloridløsning.

referanser

Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kjemi (8. utg.). CENGAGE Læring.
Wikipedia. (2020). Fortynning (ligning). Gjenopprettet fra: en.wikipedia.org
Jessie A. Key. (SF). Fortynninger og konsentrasjoner. Gjenopprettet fra: opentextbc.ca
ChemTeam. (SF). Fortynning: Definisjon og beregninger. Gjenopprettet fra: chemteam.info
David R. Caprette. (2012). Å lage fortynninger. Gjenopprettet fra: ruf.rice.edu

FORTYNNING: KONSEPT, HVORDAN GJØRE DET, EKSEMPLER, ØVELSER - KJEMI - 2025