Ako urobiť riešenie 0 25. Roztoky percentuálnej koncentrácie

Zistite, čo viete a čo nie. V chémii riedenie zvyčajne znamená získanie malého množstva roztoku známej koncentrácie, jeho následné zriedenie neutrálnou kvapalinou (napr. vodou) a tým získanie menej koncentrovaného roztoku väčšieho objemu. Táto operácia sa veľmi často používa v chemických laboratóriách, preto sa v nich reagencie skladujú pre pohodlie v koncentrovanej forme a v prípade potreby sa zriedia. V praxi je spravidla známa počiatočná koncentrácia, ako aj koncentrácia a objem roztoku, ktorý sa má získať; kde objem koncentrovaného roztoku, ktorý sa má riediť, nie je známy.

  • Dosaďte známe hodnoty do vzorca C 1 V 1 = C 2 V 2 . V tomto vzorci je C1 koncentrácia počiatočného roztoku, V1 je jeho objem, C2 je koncentrácia konečného roztoku a V2 je jeho objem. Z výslednej rovnice ľahko určíte požadovanú hodnotu.

    • Niekedy je užitočné dať pred hodnotu, ktorú chcete nájsť, otáznik.
    • Vráťme sa k nášmu príkladu. Dosaďte známe hodnoty do rovnice:
      • C 1 V 1 = C 2 V 2
      • (5 M)V1 = (1 mM) (1 1). Koncentrácie majú rôzne merné jednotky. Poďme sa tomu venovať trochu podrobnejšie.
  • Zohľadnite všetky rozdiely v merných jednotkách. Keďže riedenie vedie k zníženiu koncentrácie, a to často k významnému, koncentrácie sa niekedy merajú v rôznych jednotkách. Ak toto prehliadnete, môžete sa s výsledkom pomýliť o niekoľko rádov. Pred riešením rovnice preveďte všetky hodnoty koncentrácie a objemu na rovnaké jednotky.

    • V našom prípade sa používajú dve koncentračné jednotky, M a mM. Prevedieme všetko na M:
      • 1 mM x 1 M/1 000 mM
      • = 0,001 mil.
  • Poďme vyriešiť rovnicu. Keď zredukujete všetky množstvá na rovnaké merné jednotky, môžete rovnicu vyriešiť. Na jeho vyriešenie takmer vždy stačí znalosť jednoduchých algebraických operácií.

    • Pre náš príklad: (5 M)V1 = (1 mM) (1 l). Uvedieme všetko do rovnakých jednotiek a vyriešime rovnicu pre V 1 .
      • (5 M) V 1 = (0,001 M) (1 l)
      • V 1 \u003d (0,001 M) (1 l) / (5 M).
      • V1 = 0,0002 l alebo 0,2 ml.
  • Zamyslite sa nad aplikáciou výsledku v praxi. Predpokladajme, že ste vypočítali požadovanú hodnotu, ale stále je pre vás ťažké pripraviť skutočné riešenie. Táto situácia je celkom pochopiteľná – jazyk matematiky a čistej vedy má niekedy ďaleko od skutočného sveta. Ak už poznáte všetky štyri veličiny v rovnici C 1 V 1 \u003d C 2 V 2, postupujte takto:

    • Zmerajte objem V 1 roztoku s koncentráciou C 1 . Potom pridajte riediacu kvapalinu (vodu atď.), aby sa objem roztoku rovnal V 2 . Tento nový roztok bude mať požadovanú koncentráciu (C 2).
    • V našom príklade najprv odmeriame 0,2 ml počiatočného roztoku s koncentráciou 5 M. Potom ho zriedime vodou na objem 1 l: 1 l - 0,0002 l = 0,9998 l, to znamená, že pridáme 999,8 ml vodu k tomu. Výsledný roztok bude mať požadovanú koncentráciu 1 mM.
  • Nie každý si pamätá, čo znamená „koncentrácia“ a ako správne pripraviť riešenie. Ak chcete získať 1% roztok akejkoľvek látky, potom rozpustite 10 g látky v litri vody (alebo 100 g v 10 litroch). V súlade s tým 2% roztok obsahuje 20 g látky v litri vody (200 g v 10 litroch) atď.

    Ak je ťažké odmerať malé množstvo, vezmite väčšie, pripravte si takzvaný zásobný roztok a potom ho zrieďte. Odoberieme 10 gramov, pripravíme liter 1% roztoku, nalejeme 100 ml, dolejeme na liter vodou (riedime 10x) a 0,1% roztok je hotový.

    Ako pripraviť roztok síranu meďnatého

    Na prípravu 10 litrov medeno-mydlovej emulzie je potrebné pripraviť 150-200 g mydla a 9 litrov vody (lepší je dážď). Oddelene sa 5 až 10 g síranu meďnatého rozpustí v 1 litri vody. Potom sa do mydlového roztoku pridá tenkým prúdom roztok síranu meďnatého, pričom sa neprestáva dobre miešať. Výsledkom je zelenkastá tekutina. Ak miešate zle alebo sa ponáhľate, tvoria sa vločky. V tomto prípade je lepšie začať proces od samého začiatku.

    Ako pripraviť 5% roztok manganistanu draselného

    Na prípravu 5% roztoku potrebujete 5 g manganistanu draselného a 100 ml vody. Do pripravenej nádoby najskôr nalejte vodu a potom pridajte kryštály. Potom všetko premiešajte, až kým nebude tekutina jednotná a nasýtená fialovou farbou. Pred použitím sa odporúča roztok precediť cez gázu, aby sa odstránili nerozpustené kryštály.

    Ako pripraviť 5% roztok močoviny

    Močovina je vysoko koncentrované dusíkaté hnojivo. V tomto prípade sa granule látky ľahko rozpustia vo vode. Na prípravu 5% roztoku je potrebné vziať 50 g močoviny a 1 liter vody alebo 500 g granúl hnojiva na 10 litrov vody. Granule pridajte do nádoby s vodou a dobre premiešajte.

    Príprava roztokov. Roztok je homogénna zmes dvoch alebo viacerých látok. Koncentrácia roztoku sa vyjadruje rôznymi spôsobmi:

    v hmotnostných percentách, t.j. počtom gramov látky obsiahnutej v 100 g roztoku;

    v objemových percentách, t.j. počtom objemových jednotiek (ml) látky v 100 ml roztoku;

    molarita, t.j. počet grammólov látky v 1 litri roztoku (molárne roztoky);

    normalita, t.j. počet gramekvivalentov rozpustenej látky v 1 litri roztoku.

    Roztoky percentuálnej koncentrácie. Percentuálne roztoky sa pripravujú ako približné, pričom vzorka látky sa odváži na technochemických váhach a objemy sa merajú odmernými valcami.

    Na prípravu percentuálnych roztokov sa používa niekoľko metód.

    Príklad. Je potrebné pripraviť 1 kg 15% roztoku chloridu sodného. Koľko soli je na to potrebné? Výpočet sa vykonáva podľa pomeru:

    Preto sa na to musí odobrať 1 000 - 150 \u003d 850 g.

    V prípadoch, keď je potrebné pripraviť 1 liter 15% roztoku chloridu sodného, ​​sa potrebné množstvo soli vypočíta iným spôsobom. Podľa referenčnej knihy sa zistí hustota tohto roztoku a jeho vynásobením daným objemom sa získa hmotnosť požadovaného množstva roztoku: 1 000 - 1,184 \u003d 1 184 g.

    Potom nasleduje:

    Preto je potrebné množstvo chloridu sodného iné na prípravu 1 kg a 1 litra roztoku. V prípadoch, keď sa roztoky pripravujú z činidiel obsahujúcich kryštalizačnú vodu, treba to vziať do úvahy pri výpočte požadovaného množstva činidla.

    Príklad. Zo soli obsahujúcej kryštalizačnú vodu (Na2CO3-10H2O) je potrebné pripraviť 1000 ml 5% roztoku Na2CO3 s hustotou 1,050.

    Molekulová hmotnosť (hmotnosť) Na2CO3 je 106 g, molekulová hmotnosť (hmotnosť) Na2CO3-10H2O je 286 g, odtiaľ sa vypočíta požadované množstvo Na2CO3-10H2O na prípravu 5% roztoku:

    Roztoky sa pripravujú riediacou metódou nasledovne.

    Príklad. Z roztoku kyseliny s relatívnou hustotou 1,185 (37,3 %) je potrebné pripraviť 1 l 10 % roztoku HCl. Relatívna hustota 10% roztoku je 1,047 (podľa referenčnej tabuľky), preto hmotnosť (hmotnosť) 1 litra takéhoto roztoku je 1000X1,047 \u003d 1047 g. Toto množstvo roztoku by malo obsahovať čistý chlorovodík

    Aby sme určili, koľko 37,3% kyseliny je potrebné prijať, vytvoríme pomer:

    Pri príprave roztokov zriedením alebo zmiešaním dvoch roztokov sa na zjednodušenie výpočtov používa metóda diagonálnej schémy alebo "pravidlo kríža". Na priesečníku dvoch čiar je napísaná daná koncentrácia a na oboch koncoch vľavo je koncentrácia východiskových roztokov, pre rozpúšťadlo je rovná nule.

    Liek Dimexide Používa sa veľmi široko a to nielen v lekárskej praxi, ale aj v kozmeteológii. Pomocou Dimexidu sa úspešne liečia kožné ochorenia, ochorenia pohybového aparátu, gynekologické patológie atď.. Liek zmierňuje bolesť a zápal, ničí patogénne baktérie.

    Zvyčajne sa roztok Dimexidu používa v zriedenej forme. Ako správne riediť roztok Dimexide, aby ste sa nespálili - prečítajte si o tom na týchto stránkach.

    Hlavná výhoda Dimexide- jeho rýchle prenikanie cez kožu a sliznice. V tomto prípade liek dodáva hlboko do tkanív - do ohniska zápalu - liečivé látky rozpustené v ňom. Dimexid sa používa zvonka ako obklady alebo tampóny. Pred použitím sa má Dimexide zriediť vodou, aby sa získal roztok určitej koncentrácie - v každom konkrétnom prípade vlastný.

    Na prípravu roztoku Dimexide je potrebné použiť iba dva druhy vody - destilovanú a prevarenú.

    Pred použitím Dimexide sa musíte otestovať na možnosť alergickej reakcie na liek. Test sa robí zvyčajným spôsobom: niekoľko kvapiek 25% vodného roztoku Dimxidu sa aplikuje na ohyb lakťa a po pol hodine sa pozoruje reakcia na koži. Ak nedôjde k žiadnej reakcii, môžete liek bezpečne použiť. Ak sú pocity svrbenia, začervenania, Dimexide by sa nemal používať.

    Ak chcete použiť Dimexide ako liek, musíte pripraviť 30-50% roztok. Na liečbu ekzému (difúzna streptoderma) sa používa koncentrovanejší roztok - 40-90%. Pri hnisavých kožných léziách je potrebný 30-40% roztok, pri povrchových popáleninách je potrebný 20-30% roztok Dimexidu. Pre erysipel sa používa 50% roztok.

    Samotný postup riedenia je nasledovný: treba si nasadiť rukavice, vziať nádobu, naliať do nej potrebné množstvo koncentrovaného prípravku Dimexidum a pridať destilovanú alebo prevarenú vodu. Urobte proporcie na základe konkrétnej choroby.

    • Na získanie 10% roztoku sa odoberie 18 ml vody, Dimexide - 2 ml.
    • Na získanie 20 % roztoku: 8 ml vody a 2 ml Dimexidu.
    • Na získanie 25 % roztoku: 6 ml vody a 2 ml Dimexidu.
    • Na získanie 30 % roztoku: 14 ml vody a 6 ml dimexidu.
    • Na získanie 40 % roztoku: 6 ml vody a 4 ml Dimexidu.
    • Na získanie 50 % roztoku: 5 ml vody a 5 ml Dimexidu.
    • Na získanie 90 % roztoku: 2 ml vody a 18 ml Dimexidu.

    Namiesto vody môžete použiť rastlinné oleje, najmä na výrobu tampónov. Na chorú oblasť sa aplikuje gázový obväz namočený v pripravenom roztoku, potom sa na vrch urobí obklad: aplikuje sa plastový obal a potom prírodná tkanina (bavlna, ľan, vlna). Kompresia sa nechá pol hodiny. Liečba pokračuje 10 dní.

    Pamätajte, že roztok Dimexide nemôžete trieť, masírujte si ním pokožku! To môže spôsobiť chemické popáleniny pokožky.

    približné riešenia. Pri príprave približných roztokov sa množstvá látok, ktoré je potrebné na to vziať, vypočítajú s malou presnosťou. Atómové hmotnosti prvkov na zjednodušenie výpočtov možno niekedy zaokrúhliť na celé jednotky. Takže pre približný výpočet sa atómová hmotnosť železa môže rovnať 56 namiesto presne -55,847; pre síru - 32 namiesto presných 32 064 atď.

    Látky na prípravu približných roztokov sa vážia na technochemických alebo technických váhach.

    V zásade sú výpočty pri príprave roztokov úplne rovnaké pre všetky látky.

    Množstvo pripraveného roztoku sa vyjadruje buď v jednotkách hmotnosti (g, kg) alebo v jednotkách objemu (ml, l), pričom pre každý z týchto prípadov sa výpočet množstva rozpustenej látky vykonáva inak.

    Príklad. Nech je potrebné pripraviť 1,5 kg 15% roztoku chloridu sodného; vopred vypočítajte požadované množstvo soli. Výpočet sa vykonáva podľa pomeru:


    t.j. ak 100 g roztoku obsahuje 15 g soli (15 %), koľko bude potrebné na prípravu 1500 g roztoku?

    Výpočet ukazuje, že potrebujete odvážiť 225 g soli, potom vezmite 1500 - 225 = 1275 g. ¦

    Ak sa získa 1,5 litra rovnakého roztoku, potom sa v tomto prípade podľa referenčnej knihy zistí jeho hustota, ktorá sa vynásobí daným objemom, a tak sa zistí hmotnosť požadovaného množstva roztoku. . Hustota 15%-ného roztoku chloridu sodného pri 15 °C je teda 1,184 g/cm3. Preto je 1500 ml



    Preto je množstvo látky na prípravu 1,5 kg a 1,5 l roztoku odlišné.

    Vyššie uvedený výpočet je použiteľný len pre prípravu roztokov bezvodých látok. Ak sa vezme vodná soľ, napríklad Na2SO4-IOH2O1, potom sa výpočet trochu upraví, pretože treba brať do úvahy aj kryštalizačnú vodu.

    Príklad. Nech je potrebné pripraviť 2 kg 10% roztoku Na2SO4 vychádzajúc z Na2SO4 *10H2O.

    Molekulová hmotnosť Na2S04 je 142,041 a Na2S04*10H20 je 322,195, alebo zaokrúhlene 322,20.

    Výpočet sa najskôr vykoná na bezvodej soli:


    Preto musíte vziať 200 g bezvodej soli. Množstvo dekahydrátovej soli sa zistí z výpočtu:

    Voda sa v tomto prípade musí odobrať: 2000 - 453,7 \u003d 1546,3 g.

    Keďže roztok nie je vždy pripravený z hľadiska bezvodej soli, tak na štítku, ktorý je potrebné nalepiť na nádobu s roztokom, je potrebné uviesť, z akej soli sa roztok pripravuje, napríklad 10% roztok Na2SO4 resp. 25 % Na2S04 * 10 H20.

    Často sa stáva, že predtým pripravený roztok je potrebné zriediť, t.j. jeho koncentrácia by sa mala znížiť; roztoky sa riedia buď objemovo alebo hmotnostne.

    Príklad. Je potrebné zriediť 20% roztok síranu amónneho, aby sa získali 2 litre 5% roztoku. Výpočet vykonáme nasledujúcim spôsobom. Z referenčnej knihy sa dozvedáme, že hustota 5 % roztoku (NH4) 2SO4 je 1,0287 g/cm3. Preto by jej 2 litre mali vážiť 1,0287 * 2000 = 2057,4 g Toto množstvo by malo obsahovať síran amónny:


    Vzhľadom na to, že pri meraní môžu nastať straty, je potrebné odobrať 462 ml a doplniť ich na 2 litre, t.j. pridať k nim 2000-462 = 1538 ml vody.

    Ak sa riedenie vykonáva podľa hmotnosti, výpočet sa zjednoduší. Vo všeobecnosti sa však riedenie vykonáva na objemovom základe, pretože kvapaliny, najmä vo veľkých množstvách, sa ľahšie merajú podľa objemu ako vážia.

    Je potrebné mať na pamäti, že pri všetkých prácach, pri rozpúšťaní aj riedení, by sa nikdy nemala naliať všetka voda do nádoby naraz. Misky, v ktorých sa vykonávalo váženie alebo meranie požadovanej látky, niekoľkokrát opláchnite vodou a vždy, keď sa táto voda pridá do nádoby na roztok.

    Ak nie je potrebná špeciálna presnosť, pri riedení roztokov alebo ich miešaní na získanie roztokov s inou koncentráciou, môžete použiť nasledujúcu jednoduchú a rýchlu metódu.

    Zoberme si už analyzovaný prípad zriedenia 20% roztoku síranu amónneho na 5%. Najprv píšeme takto:


    kde 20 je koncentrácia odobraného roztoku, 0 je voda a 5 "je požadovaná koncentrácia. Teraz odpočítame 5 od 20 a výslednú hodnotu napíšeme do pravého dolného rohu, pričom od 5 odčítame nulu, číslo zapíšeme do horného v pravom rohu. Potom bude obvod vyzerať takto:


    To znamená, že musíte vziať 5 objemov 20% roztoku a 15 objemov vody. Samozrejme, takýto výpočet nie je presný.

    Ak zmiešate dva roztoky tej istej látky, schéma zostane rovnaká, zmenia sa iba číselné hodnoty. Nechajte pripraviť 25% roztok zmiešaním 35% roztoku a 15% roztoku. Potom bude diagram vyzerať takto:


    tj musíte vziať 10 objemov oboch riešení. Táto schéma poskytuje približné výsledky a možno ju použiť len vtedy, keď nie je potrebná špeciálna presnosť. Pre každého chemika je veľmi dôležité, aby si v prípade potreby vypestoval návyk na presnosť výpočtov a použil približné čísla v prípadoch, keď to neovplyvní výsledky. Keď je potrebná väčšia presnosť pri riedení roztokov, výpočet sa vykonáva pomocou vzorcov.

    Pozrime sa na niektoré z najdôležitejších prípadov.

    Príprava zriedeného roztoku. Nech c je množstvo roztoku, m% je koncentrácia roztoku, ktorý sa má zriediť na koncentráciu n%. Výsledné množstvo zriedeného roztoku x sa vypočíta podľa vzorca:


    a objem vody v na zriedenie roztoku sa vypočíta podľa vzorca:


    Zmiešaním dvoch roztokov tej istej látky rôznej koncentrácie sa získa roztok danej koncentrácie. Zmiešaním častí m% roztoku s x časťami n% roztoku potrebujete získať /% roztok, potom:


    presné riešenia. Pri príprave presných roztokov sa už s dostatočnou presnosťou skontroluje výpočet množstiev požadovaných látok. Atómové hmotnosti prvkov sú prevzaté z tabuľky, ktorá ukazuje ich presné hodnoty. Pri sčítaní (alebo odčítaní) sa používa presná hodnota výrazu s najmenším počtom desatinných miest. Zostávajúce výrazy sa zaokrúhlia, pričom za desatinnou čiarkou zostane o jedno desatinné miesto viac ako v prípade s najmenším počtom číslic. Výsledkom je, že za desatinnou čiarkou zostáva toľko číslic, koľko je vo výraze s najmenším počtom desatinných miest; pri vykonávaní potrebného zaokrúhľovania. Všetky výpočty sa vykonávajú pomocou logaritmov, päťciferných alebo štvorciferných. Vypočítané množstvá látky sa odvážia iba na analytických váhach.

    Váženie sa vykonáva buď na hodinovom sklíčku alebo vo fľaši. Odvážená látka sa cez čistý suchý lievik po malých dávkach naleje do čisto umytej odmernej banky. Potom sa z podložky niekoľkokrát malými dávkami vody premyje cez lievik bnzhe alebo hodinové sklíčko, v ktorom sa váženie uskutočnilo. Lievik sa tiež niekoľkokrát premyje destilovanou vodou.

    Na nalievanie pevných kryštálov alebo práškov do odmernej banky je veľmi vhodné použiť lievik znázornený na obr. 349. Takéto lieviky sa vyrábajú s objemom 3, 6 a 10 cm3. Vzorku môžete odvážiť priamo v týchto lievikoch (nehygroskopické materiály), pričom ste vopred určili ich hmotnosť. Vzorka z lievika sa veľmi jednoducho prenesie do odmernej banky. Keď sa vzorka naleje, lievik sa bez odstránenia banky z hrdla dobre premyje destilovanou vodou z umývacej fľaše.

    Pri príprave presných roztokov a prenose rozpustenej látky do odmernej banky by rozpúšťadlo (napríklad voda) spravidla nemalo zaberať viac ako polovicu objemu banky. Odmernú banku zazátkujte a pretrepávajte, kým sa tuhá látka úplne nerozpustí. Výsledný roztok sa potom naplní vodou po značku a dôkladne sa premieša.

    molárne roztoky. Na prípravu 1 litra 1 M roztoku látky sa na analytických váhach odváži 1 mol a rozpustí sa, ako je opísané vyššie.

    Príklad. Na prípravu 1 litra 1 M roztoku dusičnanu strieborného nájdite v tabuľke alebo vypočítajte molekulovú hmotnosť AgNO3, rovná sa 169,875. Soľ sa odváži a rozpustí vo vode.

    Ak potrebujete pripraviť zriedenejší roztok (0,1 alebo 0,01 M), odvážte 0,1 alebo 0,01 mol soli.

    Ak potrebujete pripraviť menej ako 1 liter roztoku, potom rozpustite primerane menšie množstvo soli v zodpovedajúcom objeme vody.

    Normálne roztoky sa pripravujú podobným spôsobom, len s hmotnosťou nie 1 mol, ale 1 gram ekvivalent pevnej látky.

    Ak potrebujete pripraviť polonormálny alebo decinormálny roztok, vezmite 0,5 alebo 0,1 gramového ekvivalentu. Pri príprave nie 1 litra roztoku, ale menej, napríklad 100 alebo 250 ml, potom odoberte 1/10 alebo 1/4 množstva látky potrebnej na prípravu 1 litra a rozpustite v príslušnom objeme vody.


    Obr 349. Lievik na nalievanie vzorky do banky.

    Po príprave roztoku sa musí skontrolovať titráciou s vhodným roztokom inej látky so známou normálnosťou. Pripravený roztok nemusí presne zodpovedať normalite, ktorá je daná. V takýchto prípadoch sa niekedy zavádza pozmeňujúci a doplňujúci návrh.

    Vo výrobných laboratóriách sa niekedy pripravujú presné roztoky „podľa látky, ktorá sa má určiť“. Použitie takýchto roztokov uľahčuje výpočty v analýzach, pretože stačí vynásobiť objem roztoku použitého na titráciu titrom roztoku, aby sa získal obsah požadovanej látky (v g) v množstve akéhokoľvek roztoku. odobratý na analýzu.

    Pri príprave titrovaného roztoku pre analyt sa výpočet vykonáva aj podľa gramekvivalentu rozpustenej látky pomocou vzorca:


    Príklad. Nech je potrebné pripraviť 3 litre roztoku manganistanu draselného s titrom železa 0,0050 g / ml. Gramový ekvivalent KMnO4 je 31,61 a gramový ekvivalent Fe je 55,847.

    Vypočítame podľa vyššie uvedeného vzorca:


    štandardné riešenia.Štandardné roztoky sa nazývajú roztoky s rôznymi, presne definovanými koncentráciami používanými v kolorimetrii, napríklad roztoky obsahujúce 0,1, 0,01, 0,001 mg atď. rozpustenej látky v 1 ml.

    Okrem kolorimetrickej analýzy sú takéto roztoky potrebné pri určovaní pH, pri nefelometrických stanoveniach a pod. viac ako 1 liter a častejšie menej. Len pri veľkej spotrebe štandardného roztoku je možné pripraviť ho niekoľko litrov, a to za podmienky, že štandardný roztok nebude dlho skladovaný.

    Množstvo látky (v g) potrebné na získanie takýchto roztokov sa vypočíta podľa vzorca:


    Príklad. Na kolorimetrické stanovenie medi je potrebné pripraviť štandardné roztoky CuSO4 5H2O a 1 ml prvého roztoku by malo obsahovať 1 mg medi, druhý - 0,1 mg, tretí - 0,01 mg, štvrtý - 0,001 mg. Najprv si pripravte dostatočné množstvo prvého roztoku, napríklad 100 ml.