การคำนวณในการจัดทำสารละลายในน้ำ การเตรียมสารละลายไทเทรต
สารละลายอัลคาไล ด่างโซดาไฟและสารละลายของพวกมันดูดซับความชื้นและคาร์บอนไดออกไซด์จากอากาศอย่างแข็งขัน ดังนั้นจึงเป็นการยากที่จะเตรียมสารละลายไทเทอร์ที่แม่นยำจากพวกมัน ทางที่ดีควรแก้ปัญหาดังกล่าวจากการแก้ไข เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ใช้หลอดทดลองที่มีสารยึดเกาะของสภาวะปกติที่ต้องการและขวดปริมาตร 1 ลิตร กรวยแก้วถูกสอดเข้าไปในขวดโดยใส่ตัวคั่นแก้วเข้าไป โดยหันปลายแหลมขึ้นด้านบน
เมื่อวางกองหน้าลงในกรวยอย่างถูกต้อง แอมพูลแบบตรึงจะตกลงอย่างอิสระเพื่อให้ด้านล่างบางของหลอดแตกเมื่อกระทบปลายแหลมของกองหน้า หลังจากนั้นช่องด้านข้างของหลอดจะถูกเจาะและเนื้อหาจะไหลออก จากนั้นโดยไม่ต้องเปลี่ยนตำแหน่งของหลอดจะถูกล้างให้สะอาดด้วยน้ำกลั่นที่ต้มสุกแล้วเย็นลงที่อุณหภูมิ 35-40 ° C และถ่ายในปริมาณที่หลังจากทำให้สารละลายเย็นลงถึง 20 ° C เพียงไม่กี่ ควรเพิ่มหยดลงในเครื่องหมาย สารละลายอัลคาไลที่ไทเทรตควรเก็บไว้ภายใต้สภาวะที่ไม่มีความเป็นไปได้ที่จะสัมผัสกับอากาศ
หากไม่มีสารฟิกซ์ทานอล สารละลายไทเทรตจะถูกเตรียมจากการเตรียมโซดาไฟ (หรือโปแตชโซดาไฟ) น้ำหนักโมเลกุลของ NaOH คือ 40.01 ตัวเลขนี้เทียบเท่ากับกรัม
เพื่อเตรียม 1 ล. 1 และ. สารละลาย NaOH คุณต้องใช้โซดาไฟบริสุทธิ์ทางเคมี 40 กรัมและเตรียม 1 ลิตร 0.1 n สารละลาย - น้อยกว่าสิบเท่าเช่น 4 กรัม
เพื่อความสะดวกในการคำนวณปริมาณวัสดุตั้งต้นที่ต้องการสำหรับการเตรียมสารละลายด่างที่มีภาวะปกติต่างกัน 1 ลิตร ขอแนะนำให้ใช้ข้อมูลที่ระบุในตารางที่ 31
ตารางที่ 31
อักษรย่อ สารเคมี, G | มวลโมเลกุล | เทียบเท่ากรัม | ความปกติของโซลูชัน | สารสำหรับ การติดตั้ง เครดิต |
||||||
กรดซัคซินิก Plp ออกซาลิก |
||||||||||
เหมือนกัน |
เพื่อเตรียม 1 ลิตร 0.1 N. สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์มีน้ำหนักมากกว่า 4 กรัม (4.3-4.5 กรัม) ของยาเล็กน้อยและละลายในน้ำกลั่นปริมาณเล็กน้อย (ประมาณ 7 มล.)
หลังจากการตกตะกอน สารละลายจะถูกเทอย่างระมัดระวัง (ไม่มีตะกอน) ลงในขวดปริมาตรลิตรและนำไปต้มด้วยน้ำต้มสดกลั่น
สารละลายที่เตรียมไว้ผสมกันอย่างดีและใส่ในขวดที่มีการป้องกันจากคาร์บอนไดออกไซด์ หลังจากนั้นจะมีการสร้าง titer นั่นคือความเข้มข้นที่แน่นอนของสารละลาย
ไทเทอร์สามารถตั้งค่าได้ตามกรดออกซาลิกหรือซัคซินิก กรดออกซาลิก (C g H 2 0 4 -2H 2 0) เป็นไดเบสิก ดังนั้น เทียบเท่ากรัมของกรดจะเท่ากับครึ่งหนึ่งของโมเลกุล หากน้ำหนักโมเลกุลของกรดออกซาลิกเท่ากับ 126.05 กรัม เทียบเท่ากรัมของกรดจะเท่ากับ 126.05: 2 = 63.025 กรัม
กรดออกซาลิกที่มีอยู่ควรได้รับการตกผลึกอีกครั้งหนึ่งหรือสองครั้ง จากนั้นจึงใช้เพื่อตั้งค่าไทเทอร์เท่านั้น
การตกผลึกซ้ำจะดำเนินการดังนี้: นำปริมาณสารที่ตั้งใจสำหรับการตกผลึกซ้ำโดยพลการ ละลายโดยความร้อน พยายามให้ได้ความเข้มข้นสูงสุดของสารละลายหรือ สารละลายอิ่มตัว. หากจำเป็น สารละลายนี้จะถูกกรองผ่านกรวยกรองแบบร้อน กรองจะถูกรวบรวมในขวดรูปชมพู่ ถ้วยพอร์ซเลน หรือบีกเกอร์
ขึ้นอยู่กับลักษณะของการตกผลึกของสาร สารละลายอิ่มตัวในสภาวะร้อนจะถูกทำให้เย็นลง เพื่อให้สารละลายเย็นลงอย่างรวดเร็วในระหว่างการตกผลึกใหม่ ตัวตกผลึกจะถูกวางใน น้ำเย็น, หิมะหรือน้ำแข็ง ด้วยการระบายความร้อนช้า สารละลายสามารถยืนที่อุณหภูมิแวดล้อมได้
หากผลึกขนาดเล็กมากหลุดออกมา พวกมันจะละลายอีกครั้งโดยให้ความร้อน เรือที่ละลายถูกห่อทันทีด้วยผ้าขนหนูหลายชั้นปกคลุมด้วยกระจกนาฬิกาและปล่อยให้ยืนนิ่งสนิทเป็นเวลา 12-15 ชั่วโมง
จากนั้นคริสตัลจะถูกแยกออกจากสุราแม่โดยการกรองภายใต้สุญญากาศ (กรวย Buchner) บีบ ล้าง และตากให้แห้ง
กำลังเตรียม 0.1 น. สารละลาย NaOH จำเป็นต้องมีสารละลายของกรดออกซาลิกที่ปกติเหมือนกันด้วยเหตุนี้จึงจำเป็นต้องใช้ 63.025: 10 \u003d 6.3025 กรัมต่อสารละลาย 1 ลิตร แต่การตั้งค่าไทเทอร์ของปริมาณกรดออกซาลิกดังกล่าว วิธีแก้ปัญหามีมาก เพียงพอต่อการเตรียม 100 มล. ในการทำเช่นนี้ จะมีการชั่งน้ำหนักกรดออกซาลิกที่ตกผลึกใหม่ประมาณ 0.63 กรัมบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์จนถึงตำแหน่งทศนิยมที่สี่ เช่น 0.6223 กรัม ตัวอย่างของกรดออกซาลิกจะละลายในขวดปริมาตร (ต่อ 100 มล.) เมื่อทราบมวลของสารที่ถ่ายและปริมาตรของสารละลาย จะเป็นเรื่องง่ายที่จะคำนวณความเข้มข้นที่แน่นอนของสารนั้น ซึ่งใน กรณีนี้ไม่เท่ากับ 0.1 น. แต่น้อยกว่าเล็กน้อย
จากสารละลายที่เตรียมไว้ ให้ใช้ปิเปต 20 มล. เติมฟีนอล์ฟทาลีนสองสามหยดและไทเทรตด้วยสารละลายอัลคาไลที่เตรียมไว้จนเป็นสีชมพูจางๆ
ให้ด่าง 22.05 มล. สำหรับการไทเทรต จะตรวจสอบ titer และภาวะปกติได้อย่างไร?
กรดออกซาลิกได้รับ 0.6223 ก. แทนปริมาณที่คำนวณตามทฤษฎี 0.6303 ก. ดังนั้นค่าปกติจะไม่เท่ากับ 0.1
ในการคำนวณความปกติของด่าง เราใช้ความสัมพันธ์ VN=ViNt,คือผลคูณของปริมาตรและความปกติ โซลูชันที่รู้จักเท่ากับผลคูณของปริมาตรและความปกติของสารละลายที่ไม่รู้จัก เราได้รับ: 20-0.09873 \u003d 22.05-a: จากที่ไหน
ในการคำนวณไทเทอร์หรือเนื้อหาของ NaOH ในสารละลาย 1 มล. ความปกติควรคูณด้วยค่าเทียบเท่ากรัมของอัลคาไลและผลลัพธ์ที่ได้หารด้วย 1,000 จากนั้นไทเตอร์ของอัลคาไลจะเป็น
แต่ titer นี้ไม่สอดคล้องกับ 0.1 n สารละลาย NaOH เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ใช้สัมประสิทธิ์ ถึง, กล่าวคืออัตราส่วนของการปฏิบัติจริงกับ titer ทางทฤษฎี ในกรณีนี้จะเท่ากับ
เมื่อใช้ในการตั้งชื่อ กรดซัคซินิกสารละลายของมันถูกเตรียมในลำดับเดียวกับกรดออกซาลิกตามการคำนวณต่อไปนี้: น้ำหนักโมเลกุลของกรดซัคซินิก (C 4 H 6 0 4) คือ 118.05 กรัม แต่เนื่องจากเป็นไดบาซิกจึงเทียบเท่ากรัม 59.02 กรัม .
ในการเตรียมสารละลายเดซินอร์มัล 1 ลิตรของกรดซัคซินิกจะต้องใช้ในปริมาณ 59.02: 10 = = 5.902 และสำหรับสารละลาย 100 มล. - 0.59 กรัม
การตั้งค่า Titer 0.1 N สารละลาย NaOH โดยวิธีน้ำหนัก เพื่อตั้งค่า titer เป็น 0.1 N. สารละลาย NaOH เราใช้ตัวอย่างกรดซัคซินิกที่มีความแม่นยำ 0.0001 กรัม (เช่น 0.1827 กรัม) เราละลายตัวอย่างในน้ำกลั่น (ประมาณ 100 มล.) จากนั้นเติมฟีนอล์ฟทาลีน 3-5 หยดและไตเตรทด้วยด่าง (NaOH) สมมติว่าใช้ NaOH 28 มล. สำหรับการไทเทรต เราคำนวณ NaOH titer และแก้ไขดังนี้: เนื่องจากกรัมเทียบเท่า NaOH เท่ากับ 40.01 g สอดคล้องกับกรัมเทียบเท่าของกรดซัคซินิกเท่ากับ 59.02 g จากนั้นเมื่อประกอบเป็นสัดส่วนเราจะพบว่า NaOH มีค่าเท่าใด มีปริมาณกรดซัคซินิกที่ชั่งน้ำหนัก: 40.01-59.02
เราคำนวณ titer ของ NaOH นั่นคือเนื้อหาของ NaOH ในสารละลาย 1 มล. เท่ากับ: 0.1238: 28=0.00442 การแก้ไข titer NaOH เท่ากับอัตราส่วนของ titer ที่ใช้งานได้จริงต่อทฤษฎี
การตรวจสอบสภาวะปกติของสารละลายอัลคาไลด้วยสารละลายกรดไทเทรต สารละลายกรดไทเทรต 20-25 มล. (HC1 หรือ H 2 S0 4) ถูกวัดด้วยบิวเรตในขวดทรงกรวยสามขวดและไทเทรตด้วยสารละลาย NaOH จนกว่าสีของเมทิลออเรนจ์จะเปลี่ยนไป
สมมติว่าสำหรับการไทเทรตของตัวอย่างสามตัวอย่าง 20 มล. ที่ 0.11015 N. สารละลาย HC1 ใช้สารละลาย NaOH เฉลี่ย 19.50 มล. ค่าความเป็นด่างจะเป็น
สารละลายกรด ในกรณีส่วนใหญ่ ห้องปฏิบัติการต้องจัดการกับกรดซัลฟิวริก กรดไฮโดรคลอริก และกรดไนตริก พวกมันอยู่ในรูปของสารละลายเข้มข้น ซึ่งเปอร์เซ็นต์นั้นสามารถรับรู้ได้จากความหนาแน่น
ในงานวิเคราะห์เราใช้กรดบริสุทธิ์ทางเคมี ในการเตรียมสารละลายของกรดชนิดใดชนิดหนึ่งหรือชนิดอื่น ปริมาณของกรดเข้มข้นมักจะคิดโดยปริมาตร โดยคำนวณจากความหนาแน่น
ตัวอย่างเช่น คุณต้องเตรียม 0.1 n สารละลาย H 2 S0 4 ซึ่งหมายความว่าควรมีสารละลาย 1 ลิตร
คุณต้องใช้ H 2 S0 4 ในปริมาณเท่าใดโดยมีความหนาแน่น 1.84 เพื่อเจือจางเป็น 1 ลิตรคุณจะได้ 0.1 n วิธีการแก้?
กรดที่มีความหนาแน่น 1.84 ประกอบด้วย 95.6% H 2 S0 4 . ดังนั้นสำหรับสารละลาย 1 ลิตรจะต้องใช้หน่วยกรัม:
แสดงมวลเป็นหน่วยปริมาตร เราจะได้
เมื่อวัดกรดจากบิวเรตแล้ว 2.8 มล. ให้เจือจางเป็น 1 ลิตรในขวดปริมาตร จากนั้นทำการไตเตรทด้วยอัลคาไล ให้ตรวจสอบความปกติ
ตัวอย่างเช่น ในระหว่างการไทเทรต พบว่า 1 มล. ของ 0.1 N. สารละลายของ H 2 S0 4 ไม่มี 0.0049 ก. ของ H 2 S0 4 แต่ 0.0051 ก. ในการคำนวณปริมาณน้ำที่ต้องเติมกรด 1 ลิตร เราประกอบเป็นสัดส่วน:
ดังนั้นต้องเติมน้ำ 41 มล. ลงในสารละลายนี้ แต่เมื่อพิจารณาว่า 20 มล. ถูกนำมาจากสารละลายเริ่มต้นสำหรับการไทเทรตซึ่งเท่ากับ 0.02 ดังนั้นควรใช้น้ำน้อยลงเช่น 41-(41-0.02) \u003d 41-0.8 \u003d 40.2 มล. . นี่คือปริมาณน้ำและเติมจากบิวเรตต์ลงในขวดด้วยสารละลาย
งานข้างต้นค่อนข้างใช้ความอุตสาหะเมื่อดำเนินการ ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะเตรียมโซลูชันที่แม่นยำโดยประมาณโดยการแนะนำปัจจัยการแก้ไขที่ใช้ในงานสำหรับการไทเทรตแต่ละครั้ง ในกรณีนี้ จำนวนมิลลิลิตรที่ใช้ไปของสารละลายจะคูณด้วยปัจจัยแก้ไข
ปัจจัยการแก้ไขคำนวณโดยสูตร
ที่ไหน วี - ปริมาตรของสารละลายทดสอบที่ใช้สำหรับการไทเทรต
k t- ปัจจัยการแก้ไขของสารละลายอัลคาไลของภาวะปกติที่ทราบตามที่มีการตั้งค่าไทเทอร์ของสารละลายกรดที่เตรียมใหม่
Y x คือปริมาตรของสารละลายอัลคาไลของสภาวะปกติที่ทราบซึ่งใช้สำหรับการไทเทรตของกรดทดสอบ
ตารางที่32
สารเคมีตั้งต้น ml | มวลโมเลกุล | ความปกติของโซลูชัน |
|||||||
{ | |||||||||
H 2 S0 4 (ความหนาแน่น 1.84) | |||||||||
HC1 (ความหนาแน่น 1.19) |
เพื่ออำนวยความสะดวกในกระบวนการเตรียมสารละลายกรดที่มีการไทเทรต เราขอเสนอตารางปริมาณสารตั้งต้นสำหรับการเตรียมสารละลาย 1 ลิตรที่มีความปกติต่างกัน (ตารางที่ 32)
ต้องระลึกไว้เสมอว่าเมื่อละลายกรด ควรเติมกรดลงในน้ำ ไม่ใช่ในทางกลับกัน
สารละลายเคมีอย่างง่ายสามารถเตรียมได้หลายวิธีที่บ้านหรือที่ทำงาน ไม่ว่าคุณจะทำสารละลายจากวัสดุที่เป็นผงหรือเจือจางของเหลว ก็สามารถกำหนดปริมาณที่ถูกต้องของแต่ละส่วนประกอบได้อย่างง่ายดาย เมื่อเตรียมสารละลายเคมี อย่าลืมใช้อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลเพื่อหลีกเลี่ยงการบาดเจ็บ
ขั้นตอน
การคำนวณเปอร์เซ็นต์โดยใช้สูตรน้ำหนัก/ปริมาตร
- ตัวอย่างเช่น โดยน้ำหนัก: สารละลาย 10% โดยน้ำหนักประกอบด้วยสาร 10 กรัมที่ละลายในสารละลาย 100 มิลลิลิตร
- ตัวอย่างเช่น โดยปริมาตร: สารละลาย 23% โดยปริมาตรประกอบด้วยสารประกอบของเหลว 23 มิลลิลิตรสำหรับสารละลายทุกๆ 100 มิลลิลิตร
-
กำหนดปริมาตรของสารละลายที่คุณต้องการเตรียมในการค้นหามวลที่ต้องการของสาร คุณต้องกำหนดปริมาตรสุดท้ายของสารละลายที่คุณต้องการก่อน ปริมาณนี้ขึ้นอยู่กับจำนวนโซลูชันที่คุณต้องการ ความถี่ที่คุณจะใช้ และความเสถียรของโซลูชันที่เสร็จสิ้นแล้ว
- หากจำเป็นต้องใช้สารละลายที่สดใหม่ในแต่ละครั้ง ให้เตรียมปริมาณที่จำเป็นสำหรับการใช้ครั้งเดียวเท่านั้น
- หากสารละลายคงคุณสมบัติไว้เป็นเวลานาน ให้เตรียม ปริมาณมากเพื่อใช้ในภายหลัง
-
คำนวณจำนวนกรัมของสารที่ต้องใช้ในการเตรียมสารละลายในการคำนวณจำนวนกรัมที่ต้องการ ให้ใช้สูตรต่อไปนี้: number of gram = (percentage required)(required volume/100 ml) ในกรณีนี้ เปอร์เซ็นต์ที่ต้องการจะแสดงเป็นกรัม และปริมาตรที่ต้องการจะแสดงเป็นมิลลิลิตร
- ตัวอย่าง: คุณต้องเตรียมสารละลาย NaCl 5% ที่มีปริมาตร 500 มิลลิลิตร
- จำนวนกรัม = (5g) (500ml/100ml) = 25 กรัม
- หากให้ NaCl เป็นสารละลาย ให้ใช้ NaCl 25 มิลลิลิตรแทนผงกรัม แล้วลบปริมาตรนั้นออกจากปริมาตรสุดท้าย: NaCl 25 มิลลิลิตรต่อน้ำ 475 มิลลิลิตร
-
ชั่งน้ำหนักสารหลังจากที่คุณคำนวณมวลที่ต้องการของสารแล้ว คุณควรวัดปริมาณนี้ ใช้สเกลที่ปรับเทียบแล้ววางชามไว้บนนั้นแล้วตั้งเป็นศูนย์ ชั่งน้ำหนัก จำนวนเงินที่ต้องการสารเป็นกรัมแล้วเทลงไป
- ก่อนเตรียมสารละลายต่อไป อย่าลืมล้างจานชั่งน้ำหนักที่มีผงตกค้าง
- ในตัวอย่างข้างต้น ต้องชั่งน้ำหนัก NaCl 25 กรัม
-
ละลายสารในปริมาณของเหลวที่ต้องการเว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น น้ำถูกใช้เป็นตัวทำละลาย ใช้บีกเกอร์วัดและวัดปริมาณของเหลวที่ต้องการ หลังจากนั้นให้ละลายผงแป้งในของเหลว
- ลงชื่อในภาชนะที่คุณจะเก็บสารละลาย ระบุสารและความเข้มข้นอย่างชัดเจน
- ตัวอย่าง: ละลาย NaCl 25 กรัมในน้ำ 500 มิลลิลิตร ให้เป็นสารละลาย 5%
- โปรดจำไว้ว่า หากคุณกำลังเจือจางสารเหลว เพื่อให้ได้ปริมาณน้ำที่ต้องการ คุณต้องลบปริมาตรของสารที่เติมออกจากปริมาตรสุดท้ายของสารละลาย: 500 มล. - 25 มล. \u003d 475 มล. น้ำ
การเตรียมสารละลายโมเลกุล
-
กำหนดน้ำหนักโมเลกุลของสารที่ใช้โดยสูตรสูตรน้ำหนักโมเลกุล (หรือเพียงแค่น้ำหนักโมเลกุล) ของสารประกอบเขียนเป็นกรัมต่อโมล (g/mol) ที่ด้านข้างของขวด หากคุณไม่พบน้ำหนักโมเลกุลบนขวด ให้ค้นหาทางออนไลน์
- น้ำหนักโมเลกุลของสารคือมวล (เป็นกรัม) ของหนึ่งโมลของสารนั้น
- ตัวอย่าง: น้ำหนักโมเลกุลของโซเดียมคลอไรด์ (NaCl) คือ 58.44 กรัม/โมล
-
กำหนดปริมาตรของสารละลายที่ต้องการเป็นลิตรการเตรียมสารละลายหนึ่งลิตรทำได้ง่ายมาก เนื่องจากโมลาริตีของสารละลายแสดงเป็นโมล/ลิตร อย่างไรก็ตาม อาจจำเป็นต้องสร้างมากหรือน้อยกว่าหนึ่งลิตร ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของสารละลาย ใช้ปริมาตรสุดท้ายเพื่อคำนวณจำนวนกรัมที่ต้องการ
- ตัวอย่าง: จำเป็นต้องเตรียมสารละลาย 50 มิลลิลิตรด้วยเศษโมลของ NaCl 0.75
- ในการแปลงมิลลิลิตรเป็นลิตร ให้หารด้วย 1,000 แล้วได้ 0.05 ลิตร
-
คำนวณจำนวนกรัมที่จำเป็นในการเตรียมสารละลายโมเลกุลที่ต้องการเมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้ใช้สูตรต่อไปนี้: จำนวนกรัม = (ปริมาตรที่ต้องการ) (โมลาริตีที่ต้องการ) (น้ำหนักโมเลกุลตามสูตร) โปรดจำไว้ว่าปริมาตรที่ต้องการจะแสดงเป็นลิตร โมลาริตีมีหน่วยเป็นโมลต่อลิตร และน้ำหนักโมเลกุลของสูตรเป็นกรัมต่อโมล
- ตัวอย่าง: หากคุณต้องการเตรียมสารละลาย 50 มิลลิลิตรที่มีเศษส่วนของ NaCl เท่ากับ 0.75 (สูตรน้ำหนักโมเลกุล: 58.44 กรัม/โมล) คุณควรคำนวณจำนวนกรัมของ NaCl
- จำนวนกรัม = 0.05 ลิตร * 0.75 โมล/ลิตร * 58.44 กรัม/โมล = โซเดียม 2.19 กรัม
- โดยการลดหน่วยการวัด คุณจะได้สารเป็นกรัม
-
ชั่งน้ำหนักสารใช้เครื่องชั่งที่สอบเทียบอย่างถูกต้องแล้ว ชั่งน้ำหนักปริมาณสารที่ต้องการ วางชามบนเครื่องชั่งและศูนย์ก่อนที่จะชั่งน้ำหนัก เพิ่มสารลงในชามจนกว่าคุณจะได้มวลที่ต้องการ
- ทำความสะอาดจานชั่งหลังการใช้งาน
- ตัวอย่าง: น้ำหนัก 2.19 กรัมของ NaCl
-
ละลายผงในปริมาณของเหลวที่ต้องการเว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น น้ำถูกใช้เพื่อเตรียมสารละลายส่วนใหญ่ ในกรณีนี้จะใช้ปริมาตรของเหลวเท่ากันซึ่งใช้ในการคำนวณมวลของสาร เพิ่มสารลงในน้ำแล้วคนจนละลายหมด
- ลงนามในภาชนะด้วยสารละลาย ติดฉลากตัวถูกละลายและโมลาริตีอย่างชัดเจนเพื่อให้สามารถใช้สารละลายได้ในภายหลัง
- ตัวอย่าง: ใช้บีกเกอร์ (เครื่องมือวัดปริมาตร) ตวงน้ำ 50 มิลลิลิตร และละลาย NaCl 2.19 กรัมในนั้น
- คนสารละลายจนผงละลายหมด
การเจือจางของสารละลายด้วยความเข้มข้นที่ทราบ
-
กำหนดความเข้มข้นของแต่ละสารละลายเมื่อทำการเจือจางสารละลาย คุณจำเป็นต้องทราบความเข้มข้นของสารละลายดั้งเดิมและสารละลายที่คุณต้องการรับ วิธีนี้เหมาะสำหรับการเจือจางสารละลายเข้มข้น
- ตัวอย่าง: ต้องเตรียมสารละลาย NaCl 1.5 M 75 มล. จากสารละลาย 5 M สารละลายสต็อกคือ 5 M และต้องเจือจางเป็น 1.5 M
-
กำหนดปริมาตรของสารละลายสุดท้ายคุณต้องหาปริมาตรของโซลูชันที่คุณต้องการได้ คุณจะต้องคำนวณปริมาณของสารละลายที่จะต้องใช้ในการเจือจางสารละลายนี้เพื่อให้ได้ความเข้มข้นและปริมาตรที่ต้องการ
- ตัวอย่าง: ต้องเตรียมสารละลาย NaCl 1.5 โมลาร์ 75 มิลลิลิตรจากสารละลายเริ่มต้น 5 โมลาร์ ในตัวอย่างนี้ ปริมาตรสุดท้ายของสารละลายคือ 75 มิลลิลิตร
-
คำนวณปริมาตรของสารละลายที่จำเป็นสำหรับการเจือจางสารละลายเริ่มต้นในการทำเช่นนี้ คุณจะต้องใช้สูตรต่อไปนี้: V 1 C 1 \u003d V 2 C 2 โดยที่ V 1 คือปริมาตรของสารละลายที่ต้องการ C 1 คือความเข้มข้น V 2 คือปริมาตรของสารละลายสุดท้าย C 2 คือความเข้มข้นของมัน
กำหนดเปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนัก/ปริมาตรของสารละลายเปอร์เซ็นต์แสดงจำนวนส่วนของสารที่อยู่ในสารละลายหนึ่งร้อยส่วน ตามที่ใช้กับ สารละลายเคมีซึ่งหมายความว่าหากความเข้มข้น 1 เปอร์เซ็นต์สารละลาย 100 มิลลิลิตรจะมีสาร 1 กรัมนั่นคือ 1 มล. / 100 มล.
การเตรียมสารละลายสารละลายคือส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันของสารตั้งแต่สองชนิดขึ้นไป ความเข้มข้นของสารละลายแสดงในรูปแบบต่างๆ:
เป็นเปอร์เซ็นต์ของน้ำหนัก กล่าวคือ ตามจำนวนกรัมของสารที่มีอยู่ในสารละลาย 100 กรัม
เป็นเปอร์เซ็นต์ของปริมาณ กล่าวคือ ตามจำนวนหน่วยปริมาตร (มล.) ของสารในสารละลาย 100 มล.
โมลาริตี กล่าวคือ จำนวนกรัมโมลของสารในสารละลาย 1 ลิตร (สารละลายโมลาร์)
ความปกติ กล่าวคือ จำนวนกรัมเทียบเท่าตัวถูกละลายในสารละลาย 1 ลิตร
โซลูชั่น เปอร์เซ็นต์ความเข้มข้น. สารละลายร้อยละถูกจัดเตรียมไว้เป็นค่าโดยประมาณ ในขณะที่ตัวอย่างของสารจะถูกชั่งน้ำหนักบนตาชั่งเทคโนเคมี และปริมาตรจะถูกวัดด้วยกระบอกสูบสำหรับวัด
สำหรับทำอาหาร การแก้ปัญหาร้อยละใช้หลายวิธี
ตัวอย่าง.จำเป็นต้องเตรียมสารละลายโซเดียมคลอไรด์ 15% 1 กิโลกรัม ต้องใช้เกลือมากแค่ไหน? การคำนวณดำเนินการตามสัดส่วน:
ดังนั้นต้องใช้น้ำ 1,000-150 \u003d 850 g
ในกรณีเหล่านี้เมื่อจำเป็นต้องเตรียมสารละลายโซเดียมคลอไรด์ 15% 1 ลิตรจำนวน 1 ลิตร ปริมาณเกลือที่ต้องการจะคำนวณด้วยวิธีที่ต่างออกไป ตามหนังสืออ้างอิงพบความหนาแน่นของสารละลายนี้และคูณด้วยปริมาตรที่กำหนดจะได้มวลของปริมาณสารละลายที่ต้องการ: 1,000-1.184 \u003d 1184 g
จากนั้นดังนี้:
ดังนั้นปริมาณโซเดียมคลอไรด์ที่ต้องการจึงแตกต่างกันสำหรับการเตรียมสารละลาย 1 กก. และ 1 ลิตร ในกรณีที่มีการเตรียมสารละลายจากรีเอเจนต์ที่มีน้ำตกผลึก ควรพิจารณาเมื่อคำนวณปริมาณรีเอเจนต์ที่ต้องการ
ตัวอย่าง.จำเป็นต้องเตรียมสารละลาย Na2CO3 5% 1,000 มล. ที่มีความหนาแน่น 1.050 จากเกลือที่มีน้ำตกผลึก (Na2CO3-10H2O)
น้ำหนักโมเลกุล (น้ำหนัก) ของ Na2CO3 คือ 106 กรัม น้ำหนักโมเลกุล (น้ำหนัก) ของ Na2CO3-10H2O คือ 286 กรัม จากที่นี่ปริมาณที่ต้องการของ Na2CO3-10H2O คำนวณเพื่อเตรียมสารละลาย 5%:
สารละลายเตรียมโดยวิธีการเจือจางดังนี้
ตัวอย่าง. จำเป็นต้องเตรียมสารละลาย HCl 10% 1 ลิตรจากสารละลายกรดที่มีความหนาแน่นสัมพัทธ์ 1.185 (37.3%) ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของสารละลาย 10% คือ 1.047 (ตามตารางอ้างอิง) ดังนั้นมวล (น้ำหนัก) ของ 1 ลิตรของสารละลายดังกล่าวคือ 1000X1.047 \u003d 1047 g ปริมาณของสารละลายนี้ควรมีไฮโดรเจนคลอไรด์บริสุทธิ์
ในการพิจารณาว่าต้องใช้กรด 37.3% มากน้อยเพียงใด เราสร้างสัดส่วน:
เมื่อเตรียมสารละลายโดยการเจือจางหรือผสมสองสารละลาย จะใช้วิธีการแบบแผนแนวทแยงหรือ "กฎแห่งกากบาท" เพื่อทำให้การคำนวณง่ายขึ้น ที่จุดตัดของสองบรรทัด ความเข้มข้นที่กำหนดจะถูกเขียน และที่ปลายทั้งสองด้านซ้ายคือความเข้มข้นของสารละลายเริ่มต้น สำหรับตัวทำละลาย จะเท่ากับศูนย์
โดยปกติเมื่อใช้ชื่อ "โซลูชัน" โซลูชันที่แท้จริงจะหมายถึง ในสารละลายที่แท้จริง ตัวถูกละลายในรูปของโมเลกุลแต่ละตัวจะกระจายไปตามโมเลกุลของตัวทำละลาย สารบางชนิดไม่สามารถละลายได้ดีเท่ากันในของเหลวใดๆ เช่น ความสามารถในการละลายของสารต่างๆ ในตัวทำละลายต่างๆ นั้นแตกต่างกัน โดยทั่วไป ความสามารถในการละลายของของแข็งจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นในการเตรียมสารละลายดังกล่าวในหลายกรณี จำเป็นต้องให้ความร้อนแก่พวกมัน
ในปริมาณหนึ่งของตัวทำละลายแต่ละชนิด ไม่สามารถละลายสารได้เกินจำนวนที่กำหนด หากคุณเตรียมสารละลายที่มีปริมาตรต่อหน่วย จำนวนมากที่สุดสารที่สามารถละลายได้ในอุณหภูมิที่กำหนด และเติมตัวถูกละลายลงไปอย่างน้อยจำนวนเล็กน้อย จากนั้นจะยังคงไม่ละลาย สารละลายดังกล่าวเรียกว่าอิ่มตัว
ถ้าสารละลายเข้มข้นใกล้อิ่มตัวถูกเตรียมโดยการให้ความร้อน จากนั้นสารละลายที่ได้จะถูกทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วแต่ให้เย็นอย่างระมัดระวัง ตะกอนจะไม่หลุดออกมา หากผลึกเกลือถูกโยนลงในสารละลายดังกล่าวและผสมหรือถูด้วยแท่งแก้วบนผนังของภาชนะ ผลึกเกลือจะหลุดออกจากสารละลาย ดังนั้น สารละลายเย็นจึงมีเกลือมากกว่าความสามารถในการละลายที่อุณหภูมิที่กำหนด สารละลายดังกล่าวเรียกว่าอิ่มตัวยิ่งยวด
คุณสมบัติของสารละลายจะแตกต่างจากคุณสมบัติของตัวทำละลายเสมอ สารละลายเดือดมากขึ้น อุณหภูมิสูงมากกว่าตัวทำละลายบริสุทธิ์ ในทางตรงกันข้าม อุณหภูมิการแข็งตัวของสารละลายจะต่ำกว่าตัวทำละลาย
ตามลักษณะของตัวทำละลายที่ใช้ สารละลายจะแบ่งออกเป็นแบบน้ำและแบบไม่มีน้ำ หลังรวมถึงสารละลายของสารในตัวทำละลายอินทรีย์ (แอลกอฮอล์ อะซิโตน เบนซิน คลอโรฟอร์ม ฯลฯ) ตัวทำละลายสำหรับเกลือ กรด และด่างส่วนใหญ่เป็นน้ำ นักชีวเคมีไม่ค่อยใช้สารละลายดังกล่าวพวกเขามักจะทำงานกับสารละลายที่เป็นน้ำของสาร
ในแต่ละสารละลาย เนื้อหาของสารจะแตกต่างกัน ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องทราบองค์ประกอบเชิงปริมาณของสารละลาย มีอยู่ วิธีต่างๆนิพจน์ความเข้มข้นของสารละลาย: ในเศษส่วนของมวลของตัวถูกละลาย, โมลต่อสารละลาย 1 ลิตร, เทียบเท่ากับสารละลาย 1 ลิตร, กรัมหรือมิลลิกรัมต่อสารละลาย 1 มล. เป็นต้น
เศษส่วนมวลของตัวถูกละลายถูกกำหนดเป็นเปอร์เซ็นต์ ดังนั้น การแก้ปัญหาเหล่านี้จึงเรียกว่า การแก้ปัญหาร้อยละ.
เศษส่วนมวลของตัวถูกละลาย (ω) แสดงอัตราส่วนของมวลของตัวถูกละลาย (m 1) ต่อมวลรวมของสารละลาย (m)
ω \u003d (ม. 1 / ม.) x 100%
เศษส่วนมวลของตัวถูกละลายมักจะแสดงต่อสารละลาย 100 กรัม ดังนั้น สารละลาย 10% ประกอบด้วยสาร 10 กรัม ในสารละลาย 100 กรัม หรือสาร 10 กรัม และตัวทำละลาย 100-10 = 90 กรัม
ความเข้มข้นของฟันกรามถูกกำหนดโดยจำนวนโมลของสารในสารละลาย 1 ลิตร ความเข้มข้นของโมลาร์ของสารละลาย (M) คืออัตราส่วนของปริมาณตัวถูกละลายในหน่วยโมล (ν) ต่อปริมาตรที่แน่นอนของสารละลายนี้ (V)
ปริมาตรของสารละลายมักแสดงเป็นลิตร ในห้องปฏิบัติการ ค่าความเข้มข้นของโมลาร์มักจะแสดงด้วยตัวอักษร M ดังนั้น สารละลายหนึ่งโมลาร์จะแสดงด้วย 1 M (1 mol / l), ทศนิยม - 0.1 M (0.1 mol / l) เป็นต้น เพื่อที่จะกำหนดจำนวนกรัมของสารให้อยู่ใน 1 ลิตรของสารละลายที่มีความเข้มข้นที่กำหนด จำเป็นต้องทราบมวลโมลาร์ของสารนั้น (ดูตารางธาตุ) เป็นที่ทราบกันว่ามวล 1 โมลของสารมีค่าเท่ากับมวลโมลาร์ของมันในเชิงตัวเลข ตัวอย่างเช่น มวลโมลาร์ของโซเดียมคลอไรด์คือ 58.45 g / mol ดังนั้นมวลของ NaCl 1 โมลคือ 58.45 กรัม ดังนั้น สารละลาย NaCl 1 M ประกอบด้วยโซเดียมคลอไรด์ 58.45 กรัมในสารละลาย 1 ลิตร
ความเข้มข้นเทียบเท่าฟันกราม(ความเข้มข้นปกติ) ถูกกำหนดโดยจำนวนเทียบเท่าของตัวถูกละลายในสารละลาย 1 ลิตร
มาวิเคราะห์แนวคิดเรื่อง "เทียบเท่า" กัน ตัวอย่างเช่น HCl ประกอบด้วยอะตอมไฮโดรเจน 1 โมลและคลอรีนอะตอม 1 โมล เราสามารถพูดได้ว่าอะตอมคลอรีน 1 โมลนั้นเทียบเท่า (หรือเทียบเท่า) กับอะตอมไฮโดรเจน 1 โมลหรือเทียบเท่าของคลอรีนในสารประกอบ HCl คือ 1 โมล
สังกะสีไม่ได้รวมกับไฮโดรเจน แต่แทนที่ด้วยกรดจำนวนหนึ่ง:
Zn + 2HC1 \u003d Zn C1 2 + H 2
สามารถเห็นได้จากสมการปฏิกิริยาที่สังกะสี 1 โมลแทนที่ไฮโดรเจนอะตอม 2 โมลในกรดไฮโดรคลอริก ดังนั้น 0.5 โมลของสังกะสีจึงเท่ากับ 1 โมลของไฮโดรเจนอะตอม หรือสังกะสีที่เทียบเท่ากันสำหรับปฏิกิริยานี้จะเท่ากับ 0.5 โมล
สารประกอบเชิงซ้อนยังสามารถเทียบเท่าได้ ตัวอย่างเช่น ในปฏิกิริยา:
2NaOH + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O
กรดซัลฟิวริก 1 โมล ทำปฏิกิริยากับโซเดียมไฮดรอกไซด์ 2 โมล ตามมาด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ 1 โมลในปฏิกิริยานี้กับกรดซัลฟิวริก 0.5 โมล
ต้องจำไว้ว่า ในปฏิกิริยาใดๆ สารจะทำปฏิกิริยาในปริมาณที่เท่ากัน. ในการเตรียมสารละลายที่มีปริมาณเทียบเท่าของสารที่กำหนดจำนวนหนึ่ง จำเป็นต้องสามารถคำนวณมวลโมลาร์ของสารที่เท่ากัน (มวลเทียบเท่า) ได้ นั่นคือ มวลของสารที่เทียบเท่ากัน ค่าที่เท่ากัน (และด้วยเหตุนี้ มวลที่เท่ากัน) ไม่ใช่ค่าคงที่สำหรับสารประกอบที่กำหนด แต่ขึ้นอยู่กับชนิดของปฏิกิริยาที่สารประกอบนั้นเข้าไป
มวลกรดเท่ากันเท่ากับมวลโมลาร์หารด้วยความเป็นด่างของกรด ดังนั้น สำหรับกรดไนตริก HNO 3 มวลที่เท่ากันจะเท่ากับมวลโมลาร์ของมัน สำหรับกรดซัลฟิวริก มวลที่เท่ากันคือ 98:2 = 49 สำหรับกรดฟอสฟอริกไทรเบสิก มวลที่เท่ากันคือ 98:3 = 32.6
ด้วยวิธีนี้จะคำนวณมวลที่เท่ากันสำหรับปฏิกิริยา การแลกเปลี่ยนที่สมบูรณ์หรือการทำให้เป็นกลางโดยสมบูรณ์. ด้วยปฏิกิริยา การวางตัวเป็นกลางที่ไม่สมบูรณ์และการแลกเปลี่ยนที่ไม่สมบูรณ์มวลที่เท่ากันของสารขึ้นอยู่กับวิถีของปฏิกิริยา
ตัวอย่างเช่นในปฏิกิริยา:
NaOH + H 2 SO 4 \u003d NaHSO 4 + H 2 O
โซเดียมไฮดรอกไซด์ 1 โมลเทียบเท่ากับกรดซัลฟิวริก 1 โมล ดังนั้น ในปฏิกิริยานี้ มวลของกรดซัลฟิวริกที่เท่ากันจะเท่ากับมวลโมลาร์ นั่นคือ 98 กรัม
มวลที่เท่ากันของฐานเท่ากับมวลโมลาร์หารด้วยสถานะออกซิเดชันของโลหะ ตัวอย่างเช่น มวลที่เท่ากันของโซเดียมไฮดรอกไซด์ NaOH เท่ากับมวลโมลาร์ของมัน และมวลที่เท่ากันของแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ Mg (OH) 2 คือ 58.32: 2 == 29.16 ก. นี่คือวิธีคำนวณมวลที่เท่ากันสำหรับปฏิกิริยาเท่านั้น การวางตัวเป็นกลางอย่างสมบูรณ์. สำหรับปฏิกิริยา การวางตัวเป็นกลางที่ไม่สมบูรณ์ค่านี้จะขึ้นอยู่กับลักษณะของปฏิกิริยาด้วย
มวลที่เท่ากันของเกลือเท่ากับมวลโมลาร์ของเกลือหารด้วยผลคูณของสถานะออกซิเดชันของโลหะและจำนวนอะตอมในโมเลกุลเกลือ ดังนั้นมวลที่เท่ากันของโซเดียมซัลเฟตคือ 142: (1x2) = 71 g และมวลที่เท่ากันของอะลูมิเนียมซัลเฟต Al 2 (SO 4) 3 คือ 342: (3x2) = 57 g อย่างไรก็ตาม หากเกี่ยวข้องกับเกลือ ในปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนที่ไม่สมบูรณ์จากนั้นจะพิจารณาเฉพาะจำนวนของอะตอมโลหะที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเท่านั้น
มวลที่เท่ากันของสารที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยารีดอกซ์เท่ากับมวลโมลาร์ของสารหารด้วยจำนวนอิเล็กตรอนที่สารนี้รับหรือแจก ดังนั้น ก่อนทำการคำนวณ จำเป็นต้องเขียนสมการปฏิกิริยา:
2CuSO 4 + 4KI = 2CuI + I 2 + 2K 2 SO 4
Cu 2+ + e - à Cu +
ฉัน - - e - à ฉัน o
มวลเทียบเท่าของ CuSO 4 เท่ากับมวลโมลาร์ (160 ก.) ในทางปฏิบัติในห้องปฏิบัติการ ใช้ชื่อ "ความเข้มข้นปกติ" ซึ่งแสดงไว้ในสูตรต่างๆ ด้วยตัวอักษร N และเมื่อความเข้มข้นของสารละลายที่กำหนดจะแสดงด้วยตัวอักษร "n" สารละลายที่มี 1 เทียบเท่าในสารละลาย 1 ลิตรเรียกว่า one-normal และถูกกำหนด 1 N ซึ่งมี 0.1 เทียบเท่า - ทศนิยม (0.1 N) เทียบเท่า 0.01 - centinormal (0.01 N)
ไทเทอร์ของสารละลายคือจำนวนกรัมของสารที่ละลายในสารละลาย 1 มิลลิลิตร ในห้องปฏิบัติการวิเคราะห์ ความเข้มข้นของโซลูชันการทำงานจะถูกคำนวณใหม่ไปยังตัววิเคราะห์โดยตรง จากนั้น ระดับของสารละลายจะแสดงจำนวนกรัมของสารที่วิเคราะห์ที่สอดคล้องกับสารละลายทำงาน 1 มล.
ความเข้มข้นของสารละลายที่ใช้ในการวัดแสงที่เรียกว่า โซลูชั่นมาตรฐานมักแสดงเป็นจำนวนมิลลิกรัมในสารละลาย 1 มล.
เมื่อเตรียมสารละลายกรดมักใช้ความเข้มข้น 1:x เพื่อแสดงจำนวนส่วนโดยปริมาตรของน้ำ (X) ต่อกรดเข้มข้นหนึ่งส่วน
สำหรับวิธีแก้ปัญหาโดยประมาณรวมถึงสารละลายที่มีความเข้มข้นแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ เช่นเดียวกับสารละลายของกรด ความเข้มข้นของสารละลายจะแสดงโดยนิพจน์ 1:x ก่อนเตรียมสารละลาย ให้เตรียมอาหารสำหรับเตรียมและจัดเก็บ หากมีการเตรียมสารละลายเล็กน้อยที่จะใช้ในระหว่างวัน ก็ไม่จำเป็นต้องเทลงในขวด แต่สามารถทิ้งไว้ในขวดได้
บนขวดมีความจำเป็นต้องเขียนพิเศษ ดินสอขี้ผึ้ง(หรือเครื่องหมาย) สูตรของตัวถูกละลายและความเข้มข้นของสารละลาย ตัวอย่างเช่น HC1 (5%) ที่ การเก็บรักษาระยะยาวบนขวดที่จะเก็บสารละลายไว้ ต้องแน่ใจว่าได้ติดฉลากระบุว่ามีสารละลายใดอยู่ในนั้นและเตรียมเมื่อใด
อุปกรณ์สำหรับเตรียมและจัดเก็บสารละลายควรล้างและล้างด้วยน้ำกลั่นให้สะอาด
สำหรับการเตรียมสารละลายควรใช้เฉพาะสารบริสุทธิ์และน้ำกลั่น ก่อนเตรียมสารละลาย จำเป็นต้องคำนวณปริมาณตัวถูกละลายและปริมาณตัวทำละลายก่อน เมื่อเตรียมสารละลายโดยประมาณ ปริมาณของตัวถูกละลายจะคำนวณเป็นสิบที่ใกล้ที่สุด ค่าของน้ำหนักโมเลกุลจะถูกปัดเศษเป็นจำนวนเต็ม และเมื่อคำนวณปริมาณของเหลว เศษส่วนของมิลลิลิตรจะไม่ถูกนำมาพิจารณา
เทคนิคในการเตรียมสารละลายของสารต่างๆ จะแตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม เมื่อเตรียมสารละลายโดยประมาณใดๆ ตัวอย่างจะถูกวัดในระดับเทคโนเคมี และของเหลวจะถูกวัดด้วยกระบอกสูบแบบไล่ระดับ
การเตรียมสารละลายเกลือ. จำเป็นต้องเตรียม 200 กรัมของสารละลายโพแทสเซียมไนเตรต 10% KNO 3 จำนวน 200 กรัม
การคำนวณปริมาณเกลือที่ต้องการดำเนินการตามสัดส่วน:
100 ก. - 10 ก. KNO 3
200 g - X g KNO 3 X \u003d (200 x 10) / 100 \u003d 20 g KNO 3
ปริมาณน้ำ : 200-20=180 กรัม หรือ 180 มล.
ถ้าเกลือที่เตรียมสารละลายไว้ ประกอบด้วยน้ำของการตกผลึกแล้วการคำนวณจะแตกต่างกันบ้าง ตัวอย่างเช่น จำเป็นต้องเตรียมสารละลาย 5% CaCl 2 200 กรัม โดยอิงจาก CaCl 2 x 6H 2 O
ขั้นแรกทำการคำนวณสำหรับเกลือปราศจากน้ำ:
100 กรัม - 5 กรัม CaCl 2
200 g - X g CaCl 2 X \u003d 10 g CaCl 2
น้ำหนักโมเลกุลของ CaCl 2 คือ 111 น้ำหนักโมเลกุลของ CaCl 2 x 6H 2 O คือ 219 ดังนั้น CaCl 219 กรัม 2 x 6H 2 O จะมี CaCl 2 111 กรัม
เหล่านั้น. 219 - 111
X - 10 X \u003d 19.7 กรัม CaCl 2 x 6H 2 O
เพื่อให้ได้สารละลายที่ต้องการจำเป็นต้องชั่งน้ำหนักเกลือ CaCl 2 x 6H 2 O 19.7 กรัม ปริมาณน้ำคือ 200-19.7 \u003d 180.3 กรัมหรือ 180.3 มล. น้ำถูกวัดด้วยทรงกระบอกที่มีระดับ ดังนั้นจึงไม่คำนึงถึงหนึ่งในสิบของมิลลิเมตร ดังนั้นคุณต้องดื่มน้ำ 180 มล.
สารละลายเกลือเตรียมดังนี้ สำหรับตาชั่งเทคโนเคมี จะมีการชั่งน้ำหนักเกลือตามปริมาณที่ต้องการ ย้ายตัวอย่างลงในขวดหรือบีกเกอร์อย่างระมัดระวัง เพื่อเตรียมสารละลาย ตวง ปริมาณที่เหมาะสมเติมน้ำด้วยกระบอกตวงแล้วเทลงในขวดที่มีตัวอย่างเป้าหมายประมาณครึ่งหนึ่งของปริมาณที่วัดได้ การกวนแบบแรงจะทำให้ตัวอย่างที่ถ่ายละลายได้อย่างสมบูรณ์ และบางครั้งก็ต้องใช้ความร้อน หลังจากละลายตัวอย่างแล้ว น้ำที่เหลือจะถูกเติมลงไป หากสารละลายมีเมฆมาก ให้กรองผ่านตัวกรองแบบจีบ
การเตรียมสารละลายด่าง. การคำนวณปริมาณของด่างที่จำเป็นในการเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นอย่างใดอย่างหนึ่งจะดำเนินการในลักษณะเดียวกับสารละลายเกลือ อย่างไรก็ตาม ด่างที่เป็นของแข็ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ไม่ได้รับการทำให้บริสุทธิ์ มีสิ่งเจือปนจำนวนมาก ดังนั้นจึงแนะนำให้ชั่งน้ำหนักด่างในปริมาณที่มากกว่าที่คำนวณได้ 2-3% เทคนิคในการเตรียมสารละลายอัลคาไลมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง
เมื่อเตรียมสารละลายด่างต้องปฏิบัติตามกฎต่อไปนี้:
1. ชิ้นส่วนอัลคาไลควรใช้แหนบแหนบและถ้าคุณจำเป็นต้องใช้มือให้สวมถุงมือยาง เม็ดด่างในรูปแบบของเค้กขนาดเล็กเทด้วยช้อนพอร์ซเลน
2. เป็นไปไม่ได้ที่จะชั่งน้ำหนักด่างบนกระดาษ สำหรับสิ่งนี้ควรใช้เฉพาะจานแก้วหรือพอร์ซเลนเท่านั้น
3. ต้องไม่ละลายอัลคาไลในขวดที่มีผนังหนาเนื่องจากในระหว่างการละลายจะเกิดความร้อนสูงของสารละลาย ขวดอาจแตก
ปริมาณด่างที่ชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งทางเทคโนโลยีเคมีจะใส่ในถ้วยหรือแก้วพอร์ซเลนขนาดใหญ่ ปริมาณน้ำดังกล่าวถูกเทลงในจานนี้เพื่อให้สารละลายมีความเข้มข้น 35-40% คนสารละลายด้วยแท่งแก้วจนด่างละลายหมด จากนั้นปล่อยให้สารละลายตั้งทิ้งไว้จนเย็นและตกตะกอน ตะกอนคือสิ่งเจือปน (ส่วนใหญ่เป็นคาร์บอเนต) ที่ไม่ละลายในสารละลายด่างเข้มข้น อัลคาไลที่เหลือจะถูกเทลงในภาชนะอื่นอย่างระมัดระวัง (ควรใช้กาลักน้ำ) ซึ่งจะมีการเติมน้ำตามปริมาณที่ต้องการ
การเตรียมสารละลายกรด. การคำนวณสำหรับการเตรียมสารละลายกรดจะแตกต่างจากการเตรียมสารละลายเกลือและด่าง เนื่องจากความเข้มข้นของสารละลายกรดไม่เท่ากับ 100% เนื่องจากปริมาณน้ำ ไม่ได้ชั่งน้ำหนักปริมาณกรดที่ต้องการ แต่วัดด้วยกระบอกสูบที่สำเร็จการศึกษา เมื่อคำนวณสารละลายกรด ตารางมาตรฐานจะใช้ซึ่งระบุเปอร์เซ็นต์ของสารละลายกรด ความหนาแน่นของสารละลายที่กำหนดที่อุณหภูมิหนึ่ง และปริมาณของกรดนี้ที่บรรจุอยู่ในสารละลาย 1 ลิตรที่มีความเข้มข้นที่กำหนด
ตัวอย่างเช่น จำเป็นต้องเตรียมสารละลาย HCl 10% 1 ลิตร โดยพิจารณาจากกรด 38.0% ที่มีความหนาแน่น 1.19 จากตารางเราพบว่าสารละลายกรด 10% ที่ อุณหภูมิห้องมีความหนาแน่น 1.05 ดังนั้นมวล 1 ลิตรของมันคือ 1.05 x 1000 == 1050 g.
สำหรับจำนวนนี้จะคำนวณเนื้อหาของ HCl บริสุทธิ์:
100 ก. - 10 ก. HCl
1050 g - X g HCl X = 105 g HCl
กรดที่มีความหนาแน่น 1.19 จะมี HCl 38 กรัม ดังนั้น
X \u003d 276 ก. หรือ 276: 1.19 \u003d 232 มล.
ปริมาณน้ำ: 1,000 มล. - 232 มล. = 768 มล.
มักใช้สารละลายกรด ความเข้มข้นซึ่งแสดงเป็น 1:xโดยที่ x เป็นจำนวนเต็มที่ระบุปริมาณน้ำที่ต้องใช้ต่อปริมาตรของกรดเข้มข้น ตัวอย่างเช่น สารละลายกรด 1:5 หมายความว่าเมื่อเตรียมสารละลาย น้ำ 5 ปริมาตรถูกผสมกับกรดเข้มข้น 1 ปริมาตร
ตัวอย่างเช่น เตรียมสารละลายกรดซัลฟิวริก 1 ลิตร 1:7 จะมีทั้งหมด 8 ส่วน แต่ละส่วนเท่ากับ 1000:8 = 125 มล. ดังนั้นคุณต้องใช้กรดเข้มข้น 125 มล. และน้ำ 875 มล.
เมื่อเตรียมสารละลายกรดต้องปฏิบัติตามกฎต่อไปนี้:
1. ไม่สามารถเตรียมสารละลายในขวดที่มีผนังหนาได้เนื่องจากเมื่อกรดเจือจางโดยเฉพาะอย่างยิ่งกำมะถันจะเกิดความร้อนสูง สารละลายกรดเตรียมในขวด
2. เมื่อเจือจางอย่าเทน้ำลงในกรด ปริมาณน้ำที่คำนวณได้จะถูกเทลงในขวดแล้วเติมกรดในปริมาณที่ต้องการในกระแสน้ำบาง ๆ ทีละน้อยด้วยการกวน วัดกรดและน้ำด้วยกระบอกตวง
3. หลังจากที่สารละลายเย็นลงแล้วเทลงในขวดและติดฉลาก ป้ายกระดาษแว็กซ์ คุณสามารถทำฉลากด้วยสีพิเศษบนขวดได้โดยตรง
4. ถ้ากรดเข้มข้นที่จะเตรียมสารละลายเจือจางจะถูกเก็บไว้ เป็นเวลานานจำเป็นต้องกำหนดความเข้มข้นของมัน เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้วัดความหนาแน่นและค้นหาปริมาณกรดที่แน่นอนในสารละลายตามตาราง
ความเข้มข้นของโซลูชั่นที่แม่นยำแสดงเป็นโมลาร์หรือความเข้มข้นปกติหรือไทเทอร์ โซลูชันเหล่านี้มักใช้ในงานวิเคราะห์ ในการศึกษาทางเคมีกายภาพและชีวเคมีมีการใช้ไม่บ่อยนัก
ตัวอย่างสำหรับการเตรียมสารละลายที่แม่นยำจะคำนวณเป็นทศนิยมที่สี่ และความแม่นยำของตุ้มน้ำหนักโมเลกุลนั้นสอดคล้องกับความแม่นยำที่แสดงไว้ในตารางอ้างอิง ตัวอย่างจะถูกนำมาบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ สารละลายเตรียมในขวดปริมาตร กล่าวคือ ไม่ได้คำนวณปริมาณตัวทำละลาย ไม่ควรเก็บสารละลายที่เตรียมไว้ในขวดปริมาตร เทลงในขวดที่มีจุกปิดอย่างดี
หากจำเป็นต้องเทสารละลายที่แน่นอนลงในขวดหรือขวดอื่น ให้ดำเนินการดังนี้ ล้างขวดหรือขวดที่จะเทสารละลายให้สะอาด ล้างด้วยน้ำกลั่นหลาย ๆ ครั้ง และปล่อยให้ตั้งคว่ำเพื่อให้น้ำเป็นแก้วหรือแห้ง ล้างขวด 2-3 ครั้งด้วยส่วนเล็ก ๆ ของสารละลายที่จะเทลงไป แล้วเทสารละลายลงไปเอง โซลูชันที่แม่นยำแต่ละอย่างมีอายุการเก็บรักษาของตัวเอง
การคำนวณการทำอาหาร ฟันกรามและ วิธีแก้ปัญหาปกติดำเนินการดังนี้.
ตัวอย่างที่ 1
จะต้องเตรียมสารละลาย 0.5 M Na 2 CO 3 จำนวน 2 ลิตร มวลโมลาร์ของ Na 2 CO 3 คือ 106 ดังนั้น 1 ลิตรของสารละลาย 0.5 M จะมี Na 2 CO 3 53 กรัม ในการเตรียม 2 ลิตรคุณต้องใช้ 53 x 2 \u003d 106 กรัม Na 2 CO 3 เกลือจำนวนนี้จะบรรจุอยู่ในสารละลาย 2 ลิตร
อีกวิธีในการแสดงภาพการคำนวณ:
1L 1M Na 2 CO 3 สารละลายมี 106 g Na 2 CO 3
(1L - 1M - 106g)
2 l 1M Na 2 CO 3 สารละลายประกอบด้วย x g Na 2 CO 3
(2l - 1M - x g);
เมื่อนับ “มือปิด” ส่วนกลางของนิพจน์ (1M)
เราพบว่าสารละลาย 1M Na 2 CO 3 2 ลิตรมี Na 2 CO 3 . 212 กรัม
(2L - 1M - 212g)
สารละลาย 0.5M Na 2 CO 3 ขนาด 2 ลิตร ("ปิดด้านซ้าย") มี x g ของ Na 2 CO 3 (2 ล. - 0.5 ม. - x ก.)
เหล่านั้น. 2 l 0.5M Na 2 CO 3 สารละลายมี 106 g Na 2 CO 3
(2 ลิตร - 0.5 ม. - 106 กรัม)
(ได้สารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่าจากสารละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่า)
1 การกระทำ:
จำนวนมิลลิลิตรของสารละลายที่มีความเข้มข้นมากขึ้น (ที่จะเจือจาง)
ปริมาณที่ต้องการในหน่วยมล. (เตรียม)
ความเข้มข้นของสารละลายที่มีความเข้มข้นน้อยกว่า (ตัวที่ต้องการ)
ความเข้มข้นของสารละลายที่มีความเข้มข้นมากขึ้น (ตัวที่เราเจือจาง)
2 การกระทำ:
จำนวนมิลลิลิตรของน้ำ (หรือเจือจาง) = หรือน้ำไม่เกิน (โฆษณา) ปริมาณที่ต้องการ ()
งานหมายเลข 6 ขวดแอมพิซิลลินประกอบด้วย 0.5 แห้ง ผลิตภัณฑ์ยา. ควรใช้ตัวทำละลายเท่าใดเพื่อให้มีของแห้ง 0.1 กรัมในสารละลาย 0.5 มิลลิลิตร
วิธีการแก้:เมื่อเจือจางยาปฏิชีวนะเป็นผงแห้ง 0.1 กรัมจะใช้ตัวทำละลาย 0.5 มล. ดังนั้นถ้า
วัตถุแห้ง 0.1 กรัม - ตัวทำละลาย 0.5 มล
วัตถุแห้ง 0.5 กรัม - ตัวทำละลาย x ml
เราได้รับ:
ตอบ:เพื่อให้มีของแห้ง 0.1 กรัมในสารละลาย 0.5 มล. ต้องใช้ตัวทำละลาย 2.5 มล.
งานหมายเลข 7 ในขวดยาเพนิซิลลินมียาแห้ง 1 ล้านหน่วย ควรใช้ตัวทำละลายเท่าใดเพื่อให้มีวัตถุแห้ง 100,000 หน่วยในสารละลาย 0.5 มล.
วิธีการแก้:ของแห้ง 100,000 หน่วย - วัตถุแห้ง 0.5 มล. จากนั้นในวัตถุแห้ง 100,000 หน่วย - วัตถุแห้ง 0.5 มล.
1000000 U - x
ตอบ:เพื่อให้มีของแห้ง 100,000 หน่วยในสารละลาย 0.5 มล. จำเป็นต้องใช้ตัวทำละลาย 5 มล.
งานหมายเลข 8 ในขวดของออกซาซิลลินคือ 0.25 ยาแห้ง คุณต้องใช้ตัวทำละลายเท่าใดจึงจะมีของแห้ง 0.1 กรัมในสารละลาย 1 มิลลิลิตร
วิธีการแก้:
สารละลาย 1 มล. - 0.1 กรัม
x ml - 0.25 g
ตอบ:เพื่อให้มีของแห้ง 0.1 กรัมในสารละลาย 1 มล. ต้องใช้ตัวทำละลาย 2.5 มล.
งาน #9. ราคาของเข็มฉีดยาอินซูลินคือ 4 หน่วย จำนวนเข็มฉีดยาที่สอดคล้องกับ 28 หน่วย อินซูลิน? 36 ยูนิต? 52 ยูนิต?
วิธีการแก้:เพื่อหาว่าเข็มฉีดยามีกี่ส่วนสอดคล้องกับ 28 หน่วย อินซูลินที่ต้องการ: 28:4 = 7 (ดิวิชั่น)
ในทำนองเดียวกัน: 36:4=9(ดิวิชั่น)
52:4=13(ดิวิชั่น)
ตอบ: 7, 9, 13 ดิวิชั่น.
งานหมายเลข 10. คุณต้องใช้สารละลาย 10% ของน้ำยาฟอกขาวและน้ำ (เป็นลิตร) เพื่อเตรียมสารละลาย 5% 10 ลิตร
วิธีการแก้:
1) 100 กรัม - 5g
(ง) สารออกฤทธิ์
2) 100% - 10g
(มล.) สารละลาย 10%
3) 10000-5000=5000 (มล.) น้ำ
ตอบ:จำเป็นต้องใช้น้ำยาฟอกขาว 5,000 มล. และน้ำ 5,000 มล.
งานหมายเลข 11. คุณต้องใช้สารละลายฟอกขาวและน้ำ 10% เพื่อเตรียมสารละลาย 1% 5 ลิตร
วิธีการแก้:
เนื่องจาก 100 มล. มีสารออกฤทธิ์ 10 กรัม
1) 100g - 1ml
5000 มล. - x
(มล.) สารออกฤทธิ์
2) 100% - 10ml
00 (มล.) สารละลาย 10%
3) 5,000-500=4500 (มล.) ของน้ำ
ตอบ:จำเป็นต้องใช้สารละลาย 10% 500 มล. และน้ำ 4500 มล.
งานหมายเลข 12. คุณต้องใช้สารละลายฟอกขาวและน้ำ 10% เพื่อเตรียมสารละลาย 0.5% 2 ลิตร
วิธีการแก้:
เนื่องจาก 100 มล. มีสารออกฤทธิ์ 10 มล.
1) 100% - 0.5 มล.
0 (มล.) สารออกฤทธิ์
2) 100% - 10 มล.
(มล.) สารละลาย 10%
3) 2000-100=1900 (มล.) ของน้ำ
ตอบ:จำเป็นต้องใช้สารละลาย 10% 10 มล. และน้ำ 1900 มล.
งานหมายเลข 13. ควรใช้คลอรามีน (ของแห้ง) ในปริมาณเท่าใดในกรัมและน้ำเพื่อเตรียมสารละลาย 3% 1 ลิตร
วิธีการแก้:
1) 3g - 100 มล.
จี
2) 10000 – 300=9700มล.
ตอบ:ในการเตรียมสารละลาย 3% 10 ลิตรคุณต้องใช้คลอรามีน 300 กรัมและน้ำ 9700 มล.
งานหมายเลข 14 ควรใช้คลอรามีน (แบบแห้ง) ในปริมาณเท่าใดในกรัมและน้ำเพื่อเตรียมสารละลาย 0.5% จำนวน 3 ลิตร
วิธีการแก้:
เปอร์เซ็นต์ - ปริมาณของสารใน 100 มล.
1) 0.5 กรัม - 100 มล.
จี
2) 3000 - 15 = 2985 มล.
ตอบ:ในการเตรียมสารละลาย 3% 10 ลิตร คุณต้องใช้คลอรามีน 15 กรัมและน้ำ 2985 มล
งานหมายเลข 15 . ควรใช้คลอรามีน (แห้ง) ในปริมาณเท่าใดในกรัมและน้ำเพื่อเตรียมสารละลาย 3% 5 ลิตร
วิธีการแก้:
เปอร์เซ็นต์ - ปริมาณของสารใน 100 มล.
1) 3 กรัม - 100 มล.
จี
2) 5000 - 150= 4850มล.
ตอบ:ในการเตรียมสารละลาย 3% 5 ลิตรคุณต้องใช้คลอรามีน 150 กรัมและน้ำ 4850 มล.
งานหมายเลข 16. สำหรับการประคบอุ่นจากสารละลาย 40% เอทิลแอลกอฮอล์คุณต้องใช้ 50 มล. ฉันต้องใช้แอลกอฮอล์ 96% ในการประคบร้อนมากแค่ไหน?
วิธีการแก้:
ตามสูตร (1)
มล
ตอบ:ในการเตรียมลูกประคบร้อนจากสารละลายเอทิลแอลกอฮอล์ 96% คุณต้องใช้ 21 มล.
งานหมายเลข 17. เตรียมสารละลายฟอกขาว 1% 1 ลิตรสำหรับการประมวลผลสินค้าคงคลังจากสารละลาย 10% ในสต็อค 1 ลิตร
วิธีการแก้:คำนวณปริมาณสารละลาย 10% ที่คุณต้องเตรียมเพื่อเตรียมสารละลาย 1%:
10g - 1,000 มล
ตอบ:ในการเตรียมสารละลายฟอกขาว 1% 1 ลิตร ให้ใช้สารละลาย 10% 100 มล. และเติมน้ำ 900 มล.
งานหมายเลข 18 ผู้ป่วยควรกินยา 1 มก. เป็นผง 4 ครั้งต่อวันเป็นเวลา 7 วันจากนั้นจำเป็นต้องสั่งยานี้เท่าใด (คำนวณเป็นกรัม)
วิธีการแก้: 1g = 1000mg ดังนั้น 1mg = 0.001g
คำนวณจำนวนเงินที่ผู้ป่วยต้องการยาต่อวัน:
4 * 0.001 g \u003d 0.004 g ดังนั้นเป็นเวลา 7 วันเขาต้องการ:
7* 0.004 ก. = 0.028 ก.
ตอบ:ของยานี้จำเป็นต้องเขียน 0.028 กรัม
งานหมายเลข 19 ผู้ป่วยต้องป้อนยาเพนิซิลลิน 400,000 ยูนิต ขวด 1 ล้านยูนิต เจือจาง 1:1 ควรใช้สารละลายกี่มล.
วิธีการแก้:เมื่อเจือจาง 1:1 สารละลาย 1 มล. จะมีการกระทำ 100,000 หน่วย เพนิซิลลิน 1 ขวด 1 ล้านยูนิต เจือจางด้วยสารละลาย 10 มล. หากผู้ป่วยต้องการป้อน 400,000 หน่วยคุณต้องใช้สารละลายที่ได้ 4 มล.
ตอบ:คุณต้องใช้สารละลายที่ได้ 4 มล.
งานหมายเลข 20 ให้อินซูลินแก่ผู้ป่วย 24 ยูนิต ราคาแบ่งของเข็มฉีดยาคือ 0.1 มล.
วิธีการแก้:อินซูลิน 1 มล. มีอินซูลิน 40 ยูนิต อินซูลิน 0.1 มล. ประกอบด้วยอินซูลิน 4 หน่วย ในการเข้าสู่ผู้ป่วยอินซูลิน 24 หน่วยคุณต้องใช้อินซูลิน 0.6 มล.