Rozcieńczanie roztworów podstawowych (lub standardowych)

Wyobraźmy sobie, że mamy roztwór wody z solą o określonym stężeniu. Oznacza to, że mamy pewną ilość soli (pewną masę lub pewną liczbę moli) rozpuszczoną w pewnej objętości roztworu. Następnie rozcieńczamy ten roztwór. Robi się to przez dodanie większej ilości wody, a nie soli:

Przed rozcieńczeniem i po rozcieńczeniu

Molarność roztworu 1 wynosi

, a molarność roztworu 2 wynosi

Przestawić równania, aby znaleźć moli:

i

Co pozostało takie samo, a co się zmieniło między tymi dwoma roztworami? Dodając więcej wody, zmieniliśmy objętość roztworu. W ten sposób zmieniło się również jego stężenie. Jednak liczba moli rozpuszczalnika nie uległa zmianie. Zatem,

There

gdzie

• (M_1\) i \(M_2\) to stężenia oryginalnego i rozcieńczonego roztworu
• (V_1\) i \(V_2\) są objętościami dwóch roztworów

Przygotowywanie rozcieńczeń jest częstą czynnością w laboratorium chemicznym i nie tylko. Gdy zrozumiesz powyższą zależność, obliczenia są proste.

Załóżmy, że masz \(100. \: \text{mL}) roztworu \(2.0 \: \text{M}) \(\ce{HCl}}). Rozcieńczamy roztwór dodając tyle wody, aby objętość roztworu wynosiła \(500: \text{mL}). Nowa molarność może być łatwo obliczona przez zastosowanie powyższego równania i rozwiązanie dla \(M_2\).

Roztwór został rozcieńczony o jedną piątą, ponieważ nowa objętość jest pięć razy większa od pierwotnej. W związku z tym molarność wynosi jedną piątą pierwotnej wartości.

Inny częsty problem z rozcieńczaniem polega na obliczeniu, jaka ilość silnie stężonego roztworu jest wymagana do wytworzenia pożądanej ilości roztworu o mniejszym stężeniu. Roztwór silnie stężony jest zwykle nazywany roztworem podstawowym.

Przykład: Rozcieńczanie kwasu azotowego

Kwas azotowy jest silnym i żrącym kwasem. Jego molarność, zamawiana w sklepie chemicznym, wynosi \(16 \: \\M}). Ile roztworu podstawowego kwasu azotowego należy użyć do sporządzenia roztworu o stężeniu ∗ 8,00 ∗ 0,50 ∗ M?

Rozwiązanie

Kroki rozwiązywania problemów
Zidentyfikuj „dane” informacje i to, co problem prosi o „znalezienie”.”	Dane: M1, Zapas \(\ce{HNO_3} = 16 \) (V_2 = 8,00 \) (M_2 = 0,50 \) Znajdź: Zasób objętościowy \(\ce{HNO_3} \left( V_1 \right) = ? \: \tekst{L})
Wymień inne znane wielkości.	nie
Zaplanuj problem.	Po pierwsze, przekształć równanie algebraicznie, aby rozwiązać dla \(V_1\).
Przelicz i anuluj jednostki.	Teraz podstaw znane wielkości do równania i rozwiąż.
Zastanów się nad wynikiem.	\(250 \: \text{mL}) roztworu \(\ce{HNO_3}) należy rozcieńczyć wodą do końcowej objętości \(8.00 \: \text{L}). Rozcieńczenie jest 32-krotne, aby przejść od \(16 \: \text{M}) do \(0,5 \: \\: \text{M}).