Utspädningskoncept, hur man gör det, exempel, övningar

De utspädning Det är ett förfarande genom vilket koncentrationen av en lösning minskas, i allmänhet med tillsats av ett utspädningsmedel. Utspädning kan emellertid också ske genom en process som tar bort löst ämne från lösningen..

Denna sista procedur, konstigt som det låter, är en rutinmässig praxis i köket när du lägger till en potatis i en mycket salt mat för att ta bort överflödigt salt. Maten smakar mindre salt eftersom potatisen absorberar dess saltinnehåll.

Den utspädning som utförs eller ska utföras uttrycks i termer som: 1/5. Detta innebär att för att utföra utspädningen tas en volym av den koncentrerade lösningen och fyra volymer av utspädningsmedlet tillsätts till den; vanligtvis vatten. I detta fall representerar siffran 5 utspädningsfaktorn.

Utspädningsfaktorn är kvoten mellan den ursprungliga koncentrationen av lösningen och den slutliga koncentrationen av den utspädda lösningen. På samma sätt är utspädningsfaktorn kvoten mellan volymen av den utspädda lösningen och volymen av den koncentrerade lösningen som togs för att göra utspädningen..

Artikelindex

• 1 Hur gör man en utspädning??
  • 1.1 Teoretiskt resonemang
  • 1.2 Tillämpning
  • 1.3 Förfarande
• 2 Seriell utspädning
• 3 Exempel på utspädningar
• 4 Övningar
  • 4.1 Övning 1
  • 4.2 Övning 2
  • 4.3 Övning 3
• 5 Referenser

Hur gör man en utspädning?

Teoretiskt resonemang

För att bereda en utspädning tas en viss volym av den koncentrerade lösningen och den tas till en behållare, tillsätt utspädningsmedel tills den beräknade volymen för den utspädda lösningen har uppnåtts..

Massan av löst ämne som togs från den koncentrerade lösningen för att göra utspädningen är exakt lika med massan av löst ämne som placeras i behållaren som används för att göra utspädningen..

m_i = m_F

Att vara m_i massan av löst ämne i den koncentrerade lösningen som användes för att göra utspädningen, och m_F den lösta massan av den utspädda lösningen. Vi vet också att:

m_i = v_i C_i

m_F  = v_F C_F

Sedan ersätter:

v_i C_i = v_F C_F

Omskrivning av ekvationen:

c_i  / c_F = v_F / v_i

c_i / c_F är utspädningsfaktorn (hur många gånger det är nödvändigt att späda ut den koncentrerade lösningen). Emellertid v_F / v_i räknas också som en utspädningsfaktor.

App

Om du vill bereda en utspädning måste du känna till tiderna för att späda ut den koncentrerade lösningen för att erhålla önskad koncentration av den utspädda lösningen (utspädningsfaktor). För att göra detta delar du koncentrationen av den koncentrerade lösningen med koncentrationen av den utspädda lösningen.

Men: Vilken volym av den koncentrerade lösningen ska tas för att göra utspädningen? Om den slutliga volymen av den utspädda lösningen (v_F) och utspädningsfaktorn är det lätt att veta volymen av den koncentrerade lösningen (v_i), nödvändigt för att utföra den önskade utspädningen:

v_i = v_F / FD

Bearbeta

Mät volymen på den beräknade stamlösningen (v_i) genom en pipett eller graderad cylinder och häll i en mätkolv. Därefter tillsättes utspädningsmedel tills kolvens volym har uppnåtts, vilket indikerar volymen av den utspädda lösningen (v_F).

Seriell utspädning

Denna typ av utspädning används ofta i volymetrisk analys. För detta är provrör ordnade i serie och i var och en tillsätts samma volym avjoniserat vatten; till exempel 2 ml.

En 1/5 utspädning av serumet kan beredas separat. Sedan tillsätts 2 ml av serumutspädningen till det första röret som innehåller 2 ml vatten. Röret skakas ordentligt och 2 ml av denna blandning överförs till rör 2.

Därefter blandas rör 2 väl och 2 ml av dess innehåll överförs till rör 3, och så vidare tills serien av rör är klar. Som en konsekvens av detta förfarande finns det provrör med serumutspädningar 1/10, 1/20, 1/40 ...

Exempel på utspädningar

Några exempel på utspädning är:

-Späd en 5 M NaCl-lösning 1/10 för att erhålla en 0,5 M NaCl-lösning.

-Tillsättningen av vatten eller en annan tunnare färg till färgen för att minska färgningens intensitet eller för att minska viskositeten hos densamma.

-Tillsatsen av mjölk till kaffet för att minska koncentrationen av kaffet och ge det en mjukare och sötare smak.

-Späd en saft med vatten för att sänka syrakoncentrationen.

-Gör utspädningen av ett serum för att göra titreringen av eventuell antikropp som finns i det.  

Träning

Övning 1

Hur många gånger måste en 0,5 M NaCl-lösning spädas för att erhålla 1 liter av 0,025 M-lösningen, och vad blir också volymen av 0,5 M NaCl-lösningen som behövs för att bereda den utspädda lösningen?

Vi utgår från utspädningsfaktorn:

FD = c_i / c_F

Vi har all information:

c_i = initial koncentration (0,5 M)

c_F  = slutkoncentrat (0,025 M)

Och vi beräknar därför FD:

FD = 0,5 M / 0,025 M

= 20

0,5 M NaCl-lösningen måste spädas 20 gånger för att erhålla en 0,025 M NaCl-lösning.

Med detta värde på DF kan vi nu beräkna den initiala volymen som ska tas från den koncentrerade lösningen för denna utspädning:

FD = v_F / v_i

Vi löser för v_i och vi löser:

v_i = 1 L / 20

= 0,05 L.

= 50 ml

Därför krävs 50 ml av 0,5 M NaCl-lösningen för att bereda en liter av 0,025 M NaCl-lösningen..

Övning 2

Hur många ml svavelsyrareagens (H_tvåSW₄) med en koncentration av 95% (m / m) och en densitet av 1,84 g / ml, krävs för att framställa 250 ml av en 0,5 M svavelsyralösning? Svavelsyramolekylvikt: 98 g / mol.

Det första steget är att beräkna molariteten hos den koncentrerade svavelsyran:

m = vd

Vi bestämmer massan av H_tvåSW₄ motsvarande lösningen med den angivna densiteten:

m = 1 000 ml - 1,84 g / ml

= 1840 g

Eftersom svavelsyra är 95% ren, måste dess faktiska massa beräknas:

m = 1840 g (95/100)

= 1748 g

Eftersom en liter lösning H_tvåSW₄ vid 95% kommer molen som finns i dessa gram direkt ge oss molariteten:

M = (1748 g / L) / (98 g / mol)

= 17,83

Vi vet att massan av H_tvåSW₄ som är utspädd är densamma före och efter utspädning:

m_i = m_F

c_i V_i = c_F V_F

v_i = c_F V_F  / c_i

Och vi löser för v_i:

v_i = 0,5 M 250 ml / 17,83 M

= 7,010 ml

För att bereda 250 ml av en 0,5 M svavelsyralösning placeras sedan en del vatten i mätkolven för att undvika stänk och 7,010 ml koncentrerad svavelsyra tillsättes och fylls på till 250 ml med vatten..

Övning 3

Hur många ml vatten ska tillsättas till 50 ml till en lösning av kalciumklorid (CaCl_två0,25 M, för att bereda en CaCl-lösning_två vid 0,0125 M?

Återigen finns det ingen förlust av massa av CaCl_två när den kommer att spädas ut:

v_i C_i = v_F C_F

Lös för och lös för v_F:

v_F  = v_i  C_i / c_F

= 50 ml 0,25 M / 0,0125 M

= 1000 ml

Volym vatten som ska tillsättas = v_{F -} v_i

1000 ml - 50 ml = 950 ml

Det är därför nödvändigt att tillsätta 950 ml vatten till 50 ml till 0,5 M kalciumkloridlösning. På detta sätt framställs 1000 ml 0,0125 M kalciumkloridlösning..

Referenser

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kemi. (8: e upplagan). CENGAGE Learning.
2. Wikipedia. (2020). Utspädning (ekvation). Återställd från: en.wikipedia.org
3. Jessie A. Key. (s.f.). Utspädningar och koncentrationer. Återställd från: opentextbc.ca
4. ChemTeam. (s.f.). Utspädning: Definition och beräkningar. Återställd från: chemteam.info
5. David R. Caprette. (2012). Göra utspädningar. Återställd från: ruf.rice.edu