- Jak se provádí ředění?
- Teoretické uvažování
- aplikace
- Proces
- Sériové ředění
- Příklady ředění
- Cvičení
- Cvičení 1
- Cvičení 2
- Cvičení 3
- Reference
Ředění je proces, při němž je koncentrace roztoku, se obecně snižuje s přidáním ředidla. Zředění však může nastat také postupem, který odstraní rozpuštěnou látku z roztoku.
Tento poslední postup, i když to zní zvláštně, je běžnou praxí v kuchyni při přidávání brambor k velmi slanému jídlu, aby se odstranila přebytečná sůl. Jídlo bude chutnat méně slaně, protože brambory absorbují obsah soli.
Jak se zředí vodný roztok fenolftaleinu, jeho barva slábne. Zdroj: Pxhere.
Zředění, které má být provedeno nebo má být provedeno, je vyjádřeno jako: 1/5. To znamená, že k provedení zředění se odebere objem koncentrovaného roztoku a přidají se čtyři objemy ředidla; obvykle voda. V tomto případě číslo 5 představuje ředicí faktor.
Ředicí faktor je kvocient mezi počáteční koncentrací roztoku a konečnou koncentrací zředěného roztoku. Stejně tak je ředicí faktor kvocient mezi objemem zředěného roztoku a objemem koncentrovaného roztoku, který byl odebrán k ředění.
Jak se provádí ředění?
Teoretické uvažování
Pro přípravu zředění se odebere určitý objem koncentrovaného roztoku a odvede se do nádoby s přídavkem ředidla, dokud se nedosáhne objemu vypočteného pro zředěný roztok.
Hmotnost rozpuštěné látky, která byla odebrána z koncentrovaného roztoku za účelem zředění, se přesně rovná hmotnosti rozpuštěné látky, která je umístěna v nádobě použité k zředění.
m i = m f
Kde m i je hmotnost rozpuštěné látky v koncentrovaném roztoku použitém k ředění a mf je hmotnost rozpuštěné látky v zředěném roztoku. Víme také, že:
m i = v i c i
m f = v f c f
Poté střídání:
v i c i = v f c f
Přepisování rovnice:
c i / c f = v f / v i
c i / c f je ředicí faktor (kolikrát je nutné zředit koncentrovaný roztok). Nicméně, v f / v i i se počítá jako faktorem ředění.
aplikace
Pokud chcete připravit ředění, musíte vědět, kolikrát musí být koncentrovaný roztok zředěn, abyste získali požadovanou koncentraci zředěného roztoku (ředicí faktor). Za tímto účelem vydělte koncentraci koncentrovaného roztoku koncentrací zředěného roztoku.
Ale: Jaký objem koncentrovaného roztoku je třeba vzít k ředění? Jsou-li známy konečný objem zředěného roztoku (vf) a ředicí faktor, je snadné znát objem koncentrovaného roztoku (v i), který je nezbytný k provedení požadovaného zředění:
v i = v f / FD
Proces
Objem vypočteného koncentrovaného roztoku (v i) se měří pomocí odměrné pipety nebo válce a vlije se do odměrné baňky. Poté se přidává ředidlo, dokud se nedosáhne kapacity baňky, což ukazuje objem zředěného roztoku (vf).
Sériové ředění
Tento typ ředění se často používá v objemové analýze. K tomu se zkumavky uspořádají do série a do každé z nich se přidá stejný objem deionizované vody; například 2 ml.
Zředění séra 1/5 lze připravit samostatně. Poté se do první zkumavky obsahující 2 ml vody přidají 2 ml ředění séra. Zkumavka se řádně protřepe a 2 ml této směsi se přenesou do zkumavky 2.
Potom se zkumavka 2 dobře promíchá a 2 ml jejího obsahu se přenesou do zkumavky 3 a tak dále, dokud není série zkumavek dokončena. V důsledku tohoto postupu jsou zkumavky s ředěním séra 1/10, 1/20, 1/40…
Příklady ředění
Některé příklady ředění jsou:
-Zřeďte 5 M roztok NaCl 1/10 a získejte 0,5 M roztok NaCl.
- Přidání vody nebo jiného ředidla do barvy, aby se snížila intenzita zbarvení nebo snížila jeho viskozita.
- Přidání mléka do kávy ke snížení koncentrace kávy a její jemnější a sladší chuti.
- Nařeďte limonádu vodou, abyste snížili její koncentraci kyselosti.
- Proveďte ředění séra tak, aby titrace jakékoli protilátky v něm byla přítomna.
Cvičení
Cvičení 1
Kolikrát musí být 0,5 M roztok NaCl zředěn, aby se získal 1 litr 0,025 M roztoku, a jaký bude objem 0,5 M NaCl potřebný pro přípravu tohoto zředěného roztoku?
Vycházíme z ředicího faktoru:
FD = c i / c f
Máme všechna data:
c i = počáteční koncentrace (0,5 M)
c f = konečný koncentrát (0,025 M)
A proto počítáme FD:
FD = 0,5M / 0,025M
= 20
0,5 M roztok NaCl musí být naředěn 20krát, aby se získal roztok 0,025 M NaCl.
S touto hodnotou DF nyní můžeme vypočítat počáteční objem odebraný z koncentrovaného roztoku pro toto ředění:
FD = v f / v i
Izolujeme v i a vyřešíme:
v i = 1 l / 20
= 0,05 1
= 50 ml
Proto je k přípravě jednoho litru 0,025 M roztoku NaCl zapotřebí 50 ml 0,5M roztoku NaCl.
Cvičení 2
Kolik ml kyseliny sírové (H 2 SO 4) činidlo s koncentrací 95% (m / m) a hustotu 1,84 g / ml, je zapotřebí pro přípravu 250 ml roztoku kyseliny sírové 0,5 M? Molekulová hmotnost kyseliny sírové: 98 g / mol.
Prvním krokem je výpočet molárnosti koncentrované kyseliny sírové:
m = v d
Určíme hmotnost H 2 SO 4, která odpovídá řešení s danou hustotu:
m = 1 000 ml 1,84 g / ml
= 1,840 g
Protože kyselina sírová má čistotu 95%, musí se její skutečná hmotnost vypočítat:
m = 1 840 g (95/100)
= 1,748 g
Vzhledem k tomu, litr 95% H 2 SO 4 se předpokládá, že roztok se molů přítomné v těchto gramech se přímo nám molarity:
M = (1 748 g / l) / (98 g / mol)
= 17,83
Víme, že hmotnost H 2 SO 4, který se ředí je stejná před a po naředění:
m i = m f
c i v i = c f v f
v i = c f · v f / c i
A my řešíme pro v i:
v i = 0,5 M 250 ml / 17,83 M
= 7,010 ml
Poté, k přípravě 250 ml 0,5 M roztoku kyseliny sírové, se do odměrné baňky vloží část vody, aby se zabránilo rozstřikování, přidá se 7,010 ml koncentrované kyseliny sírové a doplní se vodou na 250 ml.
Cvičení 3
Kolik ml vody, musí být přidán k 50 ml na 0,25 M chloridu vápenatého (CaCI 2) roztoku pro přípravu 0,0125 M CaCl 2 řešení ?
Opět platí, že neexistuje žádný úbytek hmotnosti CaCI 2, jakmile se ředí:
v i c i = v f c f
Izolujeme a vyřešíme vf:
v f = v i c i / c f
= 50 ml 0,25 M / 0,0125 M
= 1 000 ml
Objem přidávané vody = v f - v i
1 000 ml - 50 ml = 950 ml
Je proto nezbytné přidat k 50 ml roztoku chloridu vápenatého 0,5 M 950 ml vody, čímž se připraví 1 000 ml 0,0125 M roztoku chloridu vápenatého.
Reference
- Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie (8. ed.). CENGAGE Učení.
- Wikipedia. (2020). Ředění (rovnice). Obnoveno z: en.wikipedia.org
- Jessie A. Key. (sf). Ředění a koncentrace. Obnoveno z: opentextbc.ca
- ChemTeam. (sf). Ředění: Definice a výpočty. Obnoveno z: chemteam.info
- David R. Caprette. (2012). Dělení. Obnoveno z: ruf.rice.edu