- Kuinka laimennus tehdään?
- Teoreettinen päättely
- hakemus
- Prosessi
- Sarjalaimennus
- Esimerkkejä laimennoksista
- Harjoitukset
- Harjoitus 1
- Harjoitus 2
- Harjoitus 3
- Viitteet
Laimennus on prosessi, jossa liuoksen väkevöinti, yleensä heikkenee lisäämällä laimenninta. Laimennus voi kuitenkin tapahtua myös prosessilla, joka poistaa liuenneen liuoksesta.
Viimeinen toimenpide, vaikka se kuulostaa oudolta, on rutiininomainen käytäntö keittiössä, kun perunaa lisätään erittäin suolaiseen ruokaan ylimääräisen suolan poistamiseksi. Ruoka maistuu vähemmän suolaiselta, koska perunat imevät sen suolapitoisuuden.
Kun fenoliftaleiinin vesiliuos laimennetaan, sen väri haalistuu. Lähde: Pxhere.
Toteutettu tai suoritettava laimennus ilmaistaan seuraavasti: 1/5. Tämä tarkoittaa, että laimennuksen suorittamiseksi otetaan tilavuus väkevää liuosta ja lisätään neljä tilavuutta laimenninta; yleensä vettä. Tässä tapauksessa numero 5 edustaa laimennuskerrointa.
Laimennuskerroin on suhde liuoksen alkuperäisen pitoisuuden ja laimennetun liuoksen loppupitoisuuden välillä. Samoin laimennuskerroin on suhteessa laimennetun liuoksen tilavuuden ja väkevän liuoksen tilavuuteen, joka otettiin laimennuksen tekemiseksi.
Kuinka laimennus tehdään?
Teoreettinen päättely
Laimennoksen valmistamiseksi otetaan tietty määrä konsentroitua liuosta ja se viedään astiaan lisäämällä laimenninta, kunnes laimennetulle liuokselle laskettu tilavuus on saavutettu.
Väkevöitystä liuoksesta laimennuksen ottamiseksi käytetyn liuenneen aineen massa on täsmälleen yhtä suuri kuin liuenneen aineen massa, joka asetetaan laimennuksen tekemiseen käytettyyn astiaan.
m i = m f
Missä m i on liuenneen aineen massa väkevöityssä liuoksessa, jota käytettiin laimennuksen tekemiseen, ja m f on liuenneen aineen massa laimennetussa liuoksessa. Tiedämme myös, että:
m i = v i c i
m f = v f c f
Korvaa sitten:
v i c i = v f c f
Yhtälön kirjoittaminen:
c i / c f = v f / v i
c i / c f on laimennuskerroin (kuinka monta kertaa on tarpeen laimentaa väkevä liuos). Kuitenkin v f / v i lasketaan myös laimennuskertoimeksi.
hakemus
Jos haluat valmistaa laimennuksen, sinun on tiedettävä, kuinka monta kertaa väkevöity liuos on laimennettava laimennetun liuoksen halutun pitoisuuden (laimennuskerroin) saamiseksi. Voit tehdä tämän jakamalla väkevöitetyn liuoksen konsentraatio laimennetun liuoksen konsentraatiolla.
Mutta: Mikä tilavuuden väkevä liuos on otettava laimennuksen tekemiseksi? Jos laimennetun liuoksen lopullinen tilavuus (v f) ja laimennuskerroin tunnetaan, on helppo tietää väkevöitetyn liuoksen tilavuus (v i), joka on tarpeen halutun laimennuksen suorittamiseksi:
v i = v f / FD
Prosessi
Lasketun väkevän liuoksen tilavuus (v i) mitataan mittapipetillä tai -sylinterillä ja kaadetaan mittapulloon. Sitten lisätään laimennusainetta pullon kapasiteetin saavuttamiseksi, joka ilmoittaa laimennetun liuoksen tilavuuden (v f).
Sarjalaimennus
Tämän tyyppisiä laimennuksia käytetään usein tilavuusanalyysissä. Tätä varten koeputket on järjestetty sarjaan ja niihin lisätään sama tilavuus deionisoitua vettä; esimerkiksi 2 ml.
Seerumin laimennus 1/5 voidaan valmistaa erikseen. Sitten lisätään 2 ml seerumin laimennosta ensimmäiseen putkeen, joka sisältää 2 ml vettä. Putkea ravistetaan kunnolla ja 2 ml tätä seosta siirretään putkeen 2.
Seuraavaksi putki 2 sekoitetaan hyvin ja 2 ml sen sisällöstä siirretään putkeen 3 ja niin edelleen, kunnes putkisarja on valmis. Tämän menettelytavan seurauksena on koeputkia, joissa on seerumin laimennuksia 1/10, 1/20, 1/40…
Esimerkkejä laimennoksista
Joitakin esimerkkejä laimennuksesta ovat:
- Laimenna 5 M NaCl-liuos 1/10 0,5 M NaCl-liuoksen saamiseksi.
- Lisää vettä tai muuta laimenninta maaliin värin voimakkuuden vähentämiseksi tai sen viskositeetin alentamiseksi.
-Mainun lisääminen kahviin kahvin pitoisuuden vähentämiseksi ja sen maun sileämmäksi ja makeammaksi saamiseksi.
- Laimenna limonadi vedellä sen happamuuspitoisuuden vähentämiseksi.
-Tee seerumin laimennus, jotta siinä mahdollisesti olevat vasta-aineet titrataan.
Harjoitukset
Harjoitus 1
Kuinka monta kertaa 0,5 M NaCl-liuosta on laimennettava, jotta saadaan 1 litra 0,025 M liuosta, ja mikä on 0,5 M NaCl-liuoksen tilavuus, joka tarvitaan tämän laimennetun liuoksen valmistamiseksi?
Aloitamme laimennuskertoimesta:
FD = c i / c f
Meillä on kaikki tiedot:
c i = alkupitoisuus (0,5 M)
c f = lopullinen konsentraatti (0,025 M)
Ja siksi laskemme FD:
FD = 0,5 M / 0,025 M
= 20
0,5 M NaCl-liuos on laimennettava 20 kertaa, jotta saadaan 0,025 M NaCl-liuos.
Tällä DF-arvolla voimme nyt laskea alkuperäisen tilavuuden, joka otetaan väkevästä liuoksesta tätä laimennusta varten:
FD = v f / v i
Eristämme v i ja ratkaisemme:
v i = 1 L / 20
= 0,05 L
= 50 ml
Siksi tarvitaan 50 ml 0,5 M NaCl-liuosta yhden litran 0,025 M NaCl-liuoksen valmistamiseksi.
Harjoitus 2
Kuinka monta ml rikkihappoa (H 2 SO 4) reagenssi, jonka pitoisuus oli 95% (m / m) ja tiheys 1,84 g / ml on laadittava 250 ml: aan liuosta, jossa oli rikkihappoa 0,5 M? Rikkihapon molekyylipaino: 98 g / mol.
Ensimmäinen vaihe on laskea väkevän rikkihapon molaarisuus:
m = vd
Päätämme massa H 2 SO 4 ratkaisua vastaava, jolla on annettu tiheys:
m = 1 000 ml 1,84 g / ml
= 1840 g
Koska rikkihappo on 95-prosenttisesti puhdasta, sen todellinen massa on laskettava:
m = 1840 g (95/100)
= 1,748 g
Koska litra 95% H 2 SO 4 liuosta oletettiin, moolien esittää näiden grammoina tulee suoraan antaa meille molaarisuus:
M = (1 748 g / l) / (98 g / mol)
= 17,83
Tiedämme, että massa H 2 SO 4, joka on laimennettu on sama ennen ja jälkeen laimennus:
m i = m f
c i v i = c f v f
v i = c f · v f / c i
Ja ratkaisemme v i: n puolesta:
v i = 0,5 M 250 ml / 17,83 M
= 7,010 ml
Sitten 250 ml: n 0,5 M rikkihappoliuoksen valmistamiseksi osa vettä asetetaan mittapulloon roiskumisen välttämiseksi, ja lisätään 7,010 ml väkevää rikkihappoa ja täytetään 250 ml: ksi vedellä.
Harjoitus 3
Kuinka monta ml vettä lisätään 50 ml: aan on 0,25 M kalsiumkloridia (CaCl 2) liuoksen valmistamiseksi 0,0125 M CaCl 2 ratkaisu ?
Jälleen, ei massan menetys CaCI 2, kun se on laimennettu:
v i c i = v f c f
Eristämme ja ratkaisemme v f:
v f = v i c i / c f
= 50 ml 0,25 M / 0,0125 M
= 1 000 ml
Lisättävän veden määrä = v f - v i
1 000 ml - 50 ml = 950 ml
Siksi on tarpeen lisätä 950 ml vettä 50 ml: aan 0,5 M kalsiumkloridiliuosta. Tällä tavalla valmistetaan 1 000 ml 0,0125 M kalsiumkloridiliuosta.
Viitteet
- Whitten, Davis, Peck ja Stanley. (2008). Kemia (8. painos). CENGAGE -oppiminen.
- Wikipedia. (2020). Laimennus (yhtälö). Palautettu osoitteesta: en.wikipedia.org
- Jessie A. Key. (SF). Laimennukset ja pitoisuudet. Palautettu: opentextbc.ca
- ChemTeam. (SF). Laimennus: Määritelmä ja laskelmat. Palautettu osoitteesta: chemteam.info
- David R. Caprette. (2012). Laimennusten tekeminen. Palautettu osoitteesta: ruf.rice.edu