PŘÍPRAVA ŘEŠENÍ: JAK NA TO, PŘÍKLADY, CVIČENÍ - CHEMIE - 2025

Příprava řešení je jedním z nejrozvinutějších aktivit uvnitř i vně experimentální vědy, zejména s ohledem na chemii, biologii, bioanalysis, medicíny a farmacie. V komerční sféře mnoho produktů, které kupujeme, ať už jde o potraviny nebo do koupelen, sestává z vodných roztoků.

Jednoduchým řešením je homogenní směs tvořená rozpouštědlem, obvykle kapalinou a solutem. To je spojeno s koncentrací, jejíž jednotky se liší v závislosti na účelu, pro který byla připravena, a také s přesností, s jakou je její koncentrace vyjádřena.

Řešení jsou jedním z nejběžnějších a nejdůležitějších prvků v chemii a mají řadu pravidel pro jejich přípravu. Zdroj: Pxhere.

Princip všech roztokových přípravků je v zásadě stejný: rozpusťte rozpuštěnou látku ve vhodném rozpouštědle nebo vycházejte z koncentrovaného (zásobního) roztoku, alikvoty se připraví na zředění. Konečným cílem je vysoká homogenita a že řešení má požadované vlastnosti.

V každodenním životě se roztoky připravují podle kritéria chuti, tj. Jak intenzivní by měla být chuť nápoje. Laboratoře nebo průmyslová odvětví však vyžadují méně subjektivní parametr: předem určenou koncentraci, která je splněna podle řady pravidel a obvykle jednoduchých matematických výpočtů.

Jak připravujete řešení?

Předchozí kroky

Před přípravou roztoku je nutné určit, jakou koncentraci bude mít jeho rozpuštěná látka, nebo každá z nich, a jaké bude rozpouštědlo, které bude použito. Chcete, aby to bylo 1% m / v? Nebo 30% m / v? Bude připraven v koncentraci 0,2 M nebo 0,006 M? Stejně tak musí být známo, za jakým účelem bude použito: analytické, reagenty, média, indikátory atd.

Tento poslední bod určuje, zda bude nutné použít odměrné baňky nebo balónky. Pokud je odpověď záporná, mohou být řešení připravena přímo v kádince, a proto bude příprava jednodušší a méně pečlivá.

Rozpuštění solutu

Bez ohledu na koncentraci nebo pokud chcete, aby to bylo co nejpřesnější, prvním krokem při přípravě roztoku je zvážení rozpuštěné látky a její rozpuštění ve vhodném rozpouštědle. Někdy, i když je rozpuštěná látka ve zvoleném rozpouštědle rozpustná, je nutné ji zahřát na desce nebo mít magnetické míchadlo.

Ve skutečnosti je solute faktorem, který výrazně mění způsob přípravy různých roztoků. Na druhé straně, pokud je rozpouštědlem těkavá kapalina, roztok bude připraven uvnitř digestoře.

Celý proces rozpouštění rozpuštěné látky se provádí v kádince. Po rozpuštění a pomocí nosiče a nálevky se jeho obsah převede do odměrné baňky nebo balónu požadovaného objemu.

Pokud bylo použito míchadlo, musí být řádně omyté, aby se zajistilo, že na jeho povrchu nezůstanou žádné stopy solutu; a jeden musí být také opatrný při přenosu, jinak třepačka spadne do odměrného balónu. Z tohoto důvodu je vhodné a velmi užitečné si pomoci s magnetem. Na druhou stranu lze místo míchadla použít také skleněnou tyč.

Naplňte odměrnou baňku nebo balón

Tímto rozpuštěním rozpuštěné látky tímto způsobem zajistíme, že v odměrné baňce nebudou žádné suspendované pevné látky, které se pak obtížně rozpustí a ovlivní analytickou kvalitu konečného roztoku.

Jakmile je to hotovo, objem balónu se doplní na úroveň nebo se doplní rozpouštědlem, dokud se povrch kapaliny neshoduje se značkou vyznačenou na skleněném nádobí.

Nakonec se uzavřený balón nebo baňka s příslušnými uzávěry několikrát protřepe, přičemž roztok zůstane připraven.

Příklady řešení

V laboratoři je běžné připravovat roztoky kyselin nebo zásad. Ty musí být nejprve přidány do značného objemu rozpouštědla; například voda. To by se nikdy nemělo dělat opačně: přidejte vodu do kyselin nebo zásad, ale spíše do objemu vody. Důvodem je, že jejich hydratace jsou velmi exotermické a existuje dokonce riziko exploze kádinky.

Kyselina sírová

Předpokládejme, že chcete připravit zředěný roztok kyseliny sírové. Když je zřejmé, jaký alikvot bude odebrán ze zásobního nebo koncentrovaného roztoku, bude tento převeden do odměrného balónu, který již bude mít objem vody.

I tak se bude uvolňovat teplo a musí se velmi pomalu tvořit vodou, čekat na vychladnutí balónu nebo příliš horké.

Hydroxid sodný

Na druhé straně se roztok hydroxidu sodného připravuje zvážením dražé NaOH v kádince s vodou. Jakmile je NaOH rozpuštěn, s nebo bez magnetického míchadla, je alkalická voda přenesena do příslušné odměrné baňky a doplněna vodou nebo ethanolem po značku.

Cvičení

Cvičení 1

Chcete připravit litr 35% m / v roztoku chloridu sodného ve vodě. Kolik soli by se mělo zvážit a jak postupovat?

Koncentrace 35% m / v znamená, že máme 35 g NaCl na každých 100 ml vody. Když nás žádají o litr roztoku, desetkrát toto množství, zvážíme 350 g soli, kterou se pokusíme rozpustit v jednom litru.

Ve velké kádince se tedy zváží 350 g NaCl. Následně se přidá dostatečné množství vody (méně než jeden litr) k rozpuštění soli pomocí skleněné tyčinky. Protože sůl je velmi dobře rozpustná ve vodě, není použití magnetického míchadla povinné.

Po rozpuštění těchto 350 g NaCl se slaná voda převede do jednolitrové odměrné baňky a doplní se vodou po značku; nebo jednoduše naplňte litr vody do stejné kádinky a pokračujte v míchání, aby se zajistila homogenita soli. Posledně uvedené platí, když roztok nemusí mít přesnou koncentraci, ale přibližnou koncentraci.

Cvičení 2

Chcete připravit 250 ml octa (5% obj./obj. Kyseliny octové) počínaje lahví ledové kyseliny octové (100% čistota). Jaký objem této láhve by měl být odebrán?

Bez ohledu na to, jaký objem ledové kyseliny octové se měří, bude mít koncentraci 100%; jedna kapka, 2 ml, 10 ml atd. Pokud dělíme 100/5, budeme mít 20, což znamená náš faktor ředění; to znamená objem, který změříme z láhve, kterou zředíme 20krát. Proto by 250 ml octa mělo odpovídat tomuto objemu 20krát větší.

Takže 250/20 nám dává 12,5, což znamená, že z ledové láhve s kyselinou octovou vezmeme 12,5 ml a zředíme jej ve 237,5 ml vody (250–12,5).

K tomu se použije odměrná a sterilizovaná pipeta nebo se malý objem ledové kyseliny octové převede do čisté kádinky, ze které se odebere 12,5 ml alikvot, a přidá se do 250 ml odměrného balónu s předchozí a dostatečné množství vody. Proto přidáme kyselinu do vody a ne vodu do kyseliny.

Reference

1. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie (8. ed.). CENGAGE Učení.
2. Joshua Halpern, Scott Sinex a Scott Johnson. (5. června 2019). Příprava řešení. Chemie LibreTexts. Obnoveno z: chem.libretexts.org
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (16. září 2019). Jak připravit řešení. Obnoveno z: thinkco.com
4. Netorials ChemPages. (sf). Stechiometrický modul: Řešení. Obnoveno z: chem.wisc.edu
5. Vědecká společnost. (2020). Příprava chemických roztoků. Obnoveno z: sciencecompany.com