FAKTOR ŘEDĚNÍ: Z ČEHO SE SKLÁDÁ, JAK JEJ ZÍSKAT, PŘÍKLADY - CHEMIE - 2025

Faktor ředění (DF) je číslo, které udává, kolikrát musí být roztok zředěn pro získání nižší koncentraci. Roztok může mít rozpuštěný pevný, kapalný nebo plynný solut. Proto jeho koncentrace závisí na počtu částic solutu a celkovém objemu V.

V oblasti chemie se používá mnoho výrazů koncentrace: procenta, molární (M), normální (N). Každá z nich závisí na konečném množství solutu; od gramů, kilogramů nebo molů po ekvivalenty. Při snižování takových koncentrací se však DF vztahuje na všechny tyto výrazy.

Zdroj: Autor Nebyl poskytnut žádný strojově čitelný autor. Leridant ~ commonswiki převzato (na základě nároků na autorská práva)., prostřednictvím Wikimedia Commons

Příklad postupného ředění grenadinu je uveden na obrázku výše. Všimněte si, že zleva doprava je červená barva světlejší; což se rovná nižší koncentraci grenadinu.

Ředicí faktor umožňuje určit, jak se zředí poslední sklo ve srovnání s prvním. Namísto jednoduchých organoleptických vlastností lze tedy experiment s FD opakovat ze stejné láhve grenadinu (zásobní roztok); tak je zajištěno, že koncentrace nových plavidel jsou stejné.

Koncentrace grenadinu může být vyjádřena v jakékoli jednotce; objem nádob je však konstantní a pro usnadnění výpočtu se jednoduše používají objemy grenadinu rozpuštěného ve vodě. Jejich součet se rovná V: celkový objem kapaliny ve skle.

Stejně jako v případě grenadinu se to stane v laboratoři s jakýmkoli jiným činidlem. Připraví se koncentrované zásobní roztoky, ze kterých se odeberou alikvoty, a zředí se, aby se získalo více zředěných roztoků. Tímto způsobem se snaží snížit rizika v laboratoři a ztráty reagencií.

Co je ředicí faktor?

Ředění

Ředění je postup, který umožňuje snížení koncentrace roztoku nebo jeho hustoty. Účinek snížení intenzity barvy v roztoku barviva lze také považovat za ředění.

Pro úspěšné zředění roztoku na určitou koncentraci je první věcí, kterou je třeba vědět, kolikrát je koncentrace zásobního roztoku vyšší než koncentrace zředěného roztoku.

Je tedy známo, kolikrát musí být počáteční roztok zředěn, aby se získal roztok s požadovanou koncentrací. Kolikrát je to, co se nazývá ředicí faktor. A v tom spočívá v bezrozměrném zlomku, což znamená ředění.

Faktory

Je běžné najít ředění vyjádřené například takto: 1/5, 1/10, 1/100 atd. Co to znamená? Znamená to jednoduše, že pro získání roztoku s požadovanou koncentrací musí být zásobní roztok zředěn tolikrát, kolikrát je uvedeno jmenovatelem jmenované frakce.

Pokud se například použije ředění 1/5, musí být počáteční roztok zředěn 5krát, aby se získal roztok s touto koncentrací. Číslo 5 je proto faktorem ředění. To znamená následující: roztok 1/5 je pětkrát zředěný než matka.

Jak připravit takové řešení? Je-li odebráno 1 ml zásobního roztoku, musí být tento objem ztrojnásoben tak, aby byla koncentrace rozpuštěné látky zředěna faktorem 1/5. Pokud se tedy zředí vodou (jako v příkladu grenadinu), musí se k 1 ml tohoto roztoku přidat 4 ml vody (1 + 4 = 5 ml konečného objemu _VF).

Dále budeme diskutovat o tom, jak odečíst a vypočítat DF.

Jak získáte faktor ředění?

Dedukce

Pro přípravu ředění se do odměrné baňky přivede objem počátečního nebo zásobního roztoku, do kterého se přidává voda, dokud není dokončena měřicí kapacita odměrné baňky.

V tomto případě, když se do odměrné baňky přidá voda, nepřidá se žádná solutovaná hmota. Takže hmotnost solutu nebo roztoku zůstává konstantní:

m _i = m _f (1)

m _i = hmotnost počáteční rozpuštěné látky (v koncentrovaném roztoku).

A m _f = hmotnost konečné rozpustné látky (ve zředěném roztoku).

Ale m = V x C. Substituování v rovnici (1), máme:

V _i x C _i = V _f x C _f (2)

V _i = objem zásobního roztoku nebo počátečního roztoku, který byl odebrán k ředění.

C _i = koncentrace zásobního roztoku nebo počátečního roztoku.

V _f = objem zředěného roztoku, který byl připraven.

C _f = koncentrace zředěného roztoku.

Rovnici 2 lze napsat takto:

C _i / C _f = V _f / V _i (3)

Dva platné výrazy pro FD

Avšak C _i / C _{f je} z definice faktorem ředění, protože to ukazuje časy, kdy je koncentrace zásobního nebo počátečního roztoku vyšší než koncentrace zředěného roztoku. Označuje proto ředění, které má být provedeno pro přípravu zředěného roztoku ze zásobního roztoku.

Podobně lze z pozorování rovnice 3 vyvodit, že _{vztah Vf} / Vi je dalším způsobem, jak získat faktor ředění. To znamená, že kterýkoli ze dvou výrazů (C _i / _Cf, _Vf / V _i) je platný pro výpočet FD. Použití jednoho nebo druhého závisí na dostupných údajích.

Příklady

Příklad 1

K přípravě zředěného 0,015 M roztoku NaCl byl použit 0,3 M roztok NaCl. Vypočtěte hodnotu ředicího faktoru.

Ředicí faktor je 20. To znamená, že k přípravě zředěného 0,015 M roztoku NaCl bylo třeba 0,3 M roztok NaCl zředit 20krát:

FD = C _i / C _f

0,3M / 0,015M

dvacet

Příklad 2

S vědomím, že ředicí faktor je 15: jaký objem vody měl být přidán do 5 ml koncentrovaného roztoku glukózy, aby bylo dosaženo požadovaného ředění?

V prvním kroku se vypočte objem zředěného roztoku (_Vf). Po výpočtu se z toho vypočítá objem vody přidané k ředění.

FD = V _f / V _i.

V _f = FD x V _i

15 x 5 ml

75 ml

Přidaný objem vody = 75 ml - 5 ml

70 ml

Potom se k přípravě zředěného roztoku s ředicím faktorem 15 přidalo 70 ml vody k 5 ml koncentrovaného roztoku tak, aby konečný objem činil 75 ml.

Příklad 3

Koncentrace zásobního roztoku fruktózy je 10 g / l. Je žádoucí z něj připravit roztok fruktózy o koncentraci 0,5 mg / ml. Užívání 20 ml zásobního roztoku k ředění: jaký by měl být objem zředěného roztoku?

Prvním krokem při řešení problému je výpočet ředicího faktoru (DF). Po získání se vypočte objem zředěného roztoku (_Vf).

Před provedením navrhovaného výpočtu je však třeba provést následující pozorování: musíme umístit množství koncentrací fruktózy do stejných jednotek. V tomto konkrétním případě je 10 g / l ekvivalentní 10 mg / ml, přičemž tato situace je ilustrována následující transformací:

(mg / ml) = (g / l) x (1 000 mg / g) x (L / 1 000 ml)

Tím pádem:

10 g / l = 10 mg / ml

Pokračování ve výpočtech:

FD = C _i / C _f

DF = (10 mg / ml) / (0,2 mg / ml)

padesáti

Ale protože _Vf = FD x V _i

V _f = 50 x 20 ml

1 000 ml

Potom bylo 20 ml 10 g / l roztoku fruktózy zředěno na 1 1 0,2 g / l roztoku.

Příklad 4

Bude ilustrován způsob výroby sériových ředění. Existuje roztok glukózy s koncentrací 32 mg / 100 ml, a z toho je žádoucí připravit zředěním sadu roztoků glukózy s koncentracemi: 16 mg / 100 ml, 8 mg / 100 ml, 4 mg / 100 ml, 2 mg / 100 ml a 1 mg / 100 ml.

Proces

Pro každou z koncentrací uvedených ve výroku je označeno 5 zkumavek. Do každé z nich se například umístí 2 ml vody.

Poté se do zkumavky 1 s vodou přidají 2 ml zásobního roztoku. Obsah zkumavky 1 se protřepe a 2 ml jejího obsahu se přenesou do zkumavky 2. Zkumavka 2 se následně protřepe a 2 ml jejího obsahu se přenesou do zkumavky 3; postupuje se stejným způsobem u zkumavek 4 a 5.

Vysvětlení

Do zkumavky 1 se přidají 2 ml vody a 2 ml zásobního roztoku s koncentrací glukózy 32 mg / 100 ml. Konečná koncentrace glukózy v této zkumavce je tedy 16 mg / 100 ml.

Do zkumavky 2 se přidají 2 ml vody a 2 ml obsahu zkumavky 1 s koncentrací glukózy 16 mg / 100 ml. Potom se v zkumavce 2 koncentrace zkumavky 1 zředí dvakrát (DF). Konečná koncentrace glukózy v této zkumavce je 8 mg / 100 ml.

Do zkumavky 3 se přidají 2 ml vody a 2 ml obsahu zkumavky 2 s koncentrací glukózy 8 mg / 100 ml. A stejně jako další dvě zkumavky je koncentrace rozdělena do dvou: 4 mg / 100 ml glukózy v zkumavce 3.

Z výše uvedeného důvodu je konečná koncentrace glukózy v zkumavkách 4 a 5 2 mg / 100 ml, respektive 1 mg / 100 ml.

DF zkumavek 1, 2, 3, 4 a 5, vztaženo na zásobní roztok, jsou: 2, 4, 8, 16 a 32, v tomto pořadí.

Reference

1. Aus e Tute. (sf). Výpočty faktoru ředění. Převzato z: ausetute.com.au
2. JT (nd). Faktor ředění.. Převzato z: csus.edu
3. Nápověda k ředění. (sf). Převzato z: uregina.ca
4. Joshua. (5. června 2011). Rozdíl mezi ředěním a faktorem ředění. DifferenceBetween.net. Obnoveno z: rozdílu mezi.net
5. Whitten, Davis, Peck a Stanley. Chemie. (8. ed.). CENGAGE Učení.
6. Inovujte vás. (11. března 2014). Sériová ředění. Obnoveno z: 3.uah.es