Kako razrijediti otopinu. Priprema rastvora iz standardnih i koncentrovanih tečnosti Kompresija na grlo

Ne sjećaju se svi što znači "koncentracija" i kako pravilno pripremiti rješenje. Ako želite dobiti 1% otopinu bilo koje tvari, otopite 10 g tvari u litri vode (ili 100 g u 10 litara). Prema tome, 2% otopina sadrži 20 g tvari u litri vode (200 g u 10 litara) i tako dalje.

Ako je teško izmjeriti malu količinu, uzmite veću, pripremite tzv. osnovni rastvor i zatim ga razblažite. Uzimamo 10 grama, pripremimo litar 1% otopine, prelijemo sa 100 ml, dovedemo ih do litre vodom (razrijedimo 10 puta) i 0,1% otopina je spremna.

Kako napraviti rastvor bakar sulfata

Za pripremu 10 litara emulzije bakra i sapuna potrebno je pripremiti 150-200 g sapuna i 9 litara vode (bolja je kiša). Odvojeno, 5-10 g bakar sulfata se rastvori u 1 litru vode. Nakon toga se otopina bakar sulfata dodaje u tankom mlazu u otopinu sapuna, ne prestajući dobro miješati. Rezultat je zelenkasta tečnost. Ako loše miješate ili žurite, formiraju se pahuljice. U ovom slučaju, bolje je započeti proces od samog početka.

Kako pripremiti 5% rastvor kalijum permanganata

Za pripremu 5% otopine potrebno vam je 5 g kalijum permanganata i 100 ml vode. U pripremljenu posudu prije svega sipajte vodu, a zatim dodajte kristale. Zatim sve to miješajte dok ne dobijete jednoličnu i zasićenu ljubičastu boju tekućine. Prije upotrebe, preporučuje se da se otopina procijedi kroz gazu kako bi se uklonili neotopljeni kristali.

Kako pripremiti 5% rastvor uree

Urea je visoko koncentrisano azotno đubrivo. U ovom slučaju, granule tvari se lako otapaju u vodi. Da biste napravili 5% rastvor, potrebno je uzeti 50 g uree i 1 litar vode ili 500 g granula đubriva na 10 litara vode. Dodajte granule u posudu sa vodom i dobro promešajte.

U procesu pripreme otopina razrjeđivanjem koncentrata potrebno je izvršiti brze i bez greške proračune potrebne količine početnog koncentrata i rastvarača spojenih u jednu otopinu.

Prilikom izračunavanja razrjeđenja koncentrata, u kojem je koncentracija naznačena kao omjer količine otopljene tvari i količine otopine, potrebna količina suhe tvari se množi sa vrijednošću razrjeđenja, tj. na drugu cifru omjera koncentracije.

Na primjer, ako je potrebna količina suhe topive tvari 5 g, a koncentrirana otopina ima koncentraciju 1: 10, tada će potrebna količina koncentratnog rastvora biti: 5 x 10 = 50 (ml).

Ako je koncentracija slijepe otopine označena kao omjer otopljene tvari i otapala svedenog na jedinicu (na primjer, 1 + 3), tada je, analogno prethodnom slučaju koncentrirane otopine, potrebno uzeti:

5 x (1 + 3) = 20 (ml).

Ako je koncentracija poluproizvoda izražena u postocima i jednaka je, na primjer, 10%, onda se pod istim uvjetima mora uzeti: 5 x 100 / 10 = 50 (ml).

U ljekarničkoj praksi vrlo je često potrebno odrediti potrebnu količinu matičnog rastvora po koncentraciji (u procentima), količini pripremljenog rastvora i njegovoj koncentraciji (u procentima), količini pripremljenog razblaženog rastvora i njegovoj koncentraciji ( takođe u procentima).

Na primjer, postoji X% koncentrirana otopina.

Da bi se odredila količina ove otopine koja je potrebna da se dobije A ml razrijeđene otopine s koncentracijom Y% (označimo je B), potrebno je izvršiti sljedeće proračune.

Količina otopljene tvari u koncentrovanoj otopini je: X x B / 100, au rezultirajućem razrijeđenom rastvoru - Y x A / 100. Pošto su obje vrijednosti jednake, tada, respektivno:

X x B / 100 = Y x A / 100.

Odavde izražavamo zapreminu X% koncentrirane otopine koja je potrebna da se dobije A ml Y% razrijeđene otopine:

B \u003d Y x A / X (ml) I količina otapala potrebna za razrjeđivanje radnog komada, prema tome, bit će jednaka A - B (ml).

Ponekad je potrebno pripremiti rastvore date koncentracije od dva rastvora (jedan sa višom, a drugi sa nižom koncentracijom). Na primjer, postoje dva rješenja sa koncentracijama X i Y%. Da bismo odredili u kom omjeru ove otopine treba miješati da bi se dobilo C ml otopine koncentracije Z%, vršimo proračune. Označimo potrebnu količinu X-% rastvora kao D, tada će Y-% rastvoru trebati (C - D) ml. Uzimajući u obzir prethodne proračune, dobijamo:

X x D + Y x (C - D) = Z x C.

Dakle: D \u003d C x (Z - Y) / (X - Y) (ml).

Vrlo zgodno za razrjeđivanje koncentriranih otopina je korištenje tzv. pravila miješanja. Pretpostavimo da je od dva rastvora sa koncentracijama X i Y% potrebno pripremiti Z% rastvor. Odredite u kom omjeru trebate miješati početna rješenja. Neka su željene vrijednosti jednake: A (X% rastvor) i B (Y% rastvor) ml.

Dakle, količina pripremljenog Z% rastvora treba da bude jednaka: (A + B) ml.

Zatim: X x A + Y x B = Z x (A + B), ili A / B = (Z - Y) / (X - Z).

Izjednačavajući dopisne članove relacija, imamo:

A \u003d Z - Y, B \u003d X - Z.

Primjer 1

Izračunajmo u kojim je omjerima potrebno pomiješati 35% i 15% otopine da bismo dobili 20% otopinu.

Nakon što završimo potrebne proračune, dobijamo da je potrebno pomiješati 5 dijelova 35% otopine i 15 dijelova 15% otopine. Kao rezultat miješanja, dobit će se 20 dijelova 20% otopine.

Primjer 2

Izračunajmo u kojim omjerima je potrebno miješati vodu, tj. 0% rastvor i 25% rastvor da se dobije 10% rastvor. Nakon proračuna dobijamo da je potrebno pomiješati 10 dijelova 25% otopine i 15 dijelova vode. Kao rezultat, dobit će se 25 dijelova 10% otopine.

približna rješenja. Prilikom pripreme približnih rješenja količine tvari koje se za to moraju uzeti izračunavaju se s malom preciznošću. Atomske težine elemenata radi pojednostavljenja proračuna mogu se ponekad zaokružiti na cijele jedinice. Dakle, za grubo izračunavanje, atomska težina gvožđa može se uzeti jednakom 56 umjesto tačnih -55,847; za sumpor - 32 umjesto tačnih 32.064 itd.

Supstance za pripremu približnih rastvora vagaju se na tehnohemijskim ili tehničkim vagama.

U osnovi, proračuni u pripremi rastvora su potpuno isti za sve supstance.

Količina pripremljenog rastvora izražava se ili u jedinicama mase (g, kg) ili u jedinicama zapremine (ml, l), a za svaki od ovih slučajeva izračunavanje količine rastvorene supstance se vrši drugačije.

Primjer. Neka bude potrebno pripremiti 1,5 kg 15% rastvora natrijum hlorida; unaprijed izračunajte potrebnu količinu soli. Obračun se vrši prema proporciji:

tj. ako 100 g otopine sadrži 15 g soli (15%), koliko će onda biti potrebno za pripremu 1500 g otopine?

Računica pokazuje da treba izvagati 225 g soli, a zatim uzeti 1500 - 225 = 1275 g. ¦

Ako se daje da se dobije 1,5 litara iste otopine, tada se u ovom slučaju, prema referentnoj knjizi, saznaje njegova gustina, potonja se pomnoži sa datom zapreminom, a time se i masa potrebne količine otopine pronađeno. Tako je gustina 15%-tnog rastvora natrijum hlorida na 15 0C 1,184 g/cm3. Dakle, 1500 ml je

Stoga je količina tvari za pripremu 1,5 kg i 1,5 l otopine različita.

Gore dat proračun je primenljiv samo za pripremu rastvora bezvodnih supstanci. Ako se uzme vodena sol, na primjer Na2SO4-IOH2O1, tada je proračun donekle modificiran, jer se mora uzeti u obzir i voda za kristalizaciju.

Primjer. Neka je potrebno pripremiti 2 kg 10% rastvora Na2SO4 počevši od Na2SO4*10H2O.

Molekularna težina Na2SO4 je 142,041, a Na2SO4*10H2O je 322,195, ili zaokruženo 322,20.

Izračun se prvo vrši na bezvodnoj soli:

Stoga je potrebno uzeti 200 g bezvodne soli. Količina dekahidratne soli nalazi se iz proračuna:

Voda u ovom slučaju mora se uzeti: 2000 - 453,7 \u003d 1546,3 g.

S obzirom da se otopina ne priprema uvijek u smislu bezvodne soli, onda je na etiketi, koja se mora zalijepiti na posudu s otopinom, potrebno naznačiti od koje soli se priprema otopina, npr. 10% otopina Na2SO4 ili 25% Na2SO4 * 10H2O.

Često se dešava da prethodno pripremljenu otopinu treba razrijediti, odnosno smanjiti koncentraciju; rastvori se razblažuju ili po zapremini ili po težini.

Primjer. Potrebno je razrijediti 20% otopinu amonijum sulfata tako da se dobije 2 litre 5% otopine. Proračun vršimo na sljedeći način. Iz priručnika saznajemo da je gustina 5% rastvora (NH4) 2SO4 1,0287 g/cm3. Prema tome, 2 litre bi trebale težiti 1,0287 * 2000 = 2057,4 g. Ova količina bi trebala sadržavati amonijum sulfat:

S obzirom da tokom mjerenja može doći do gubitaka, potrebno je uzeti 462 ml i dovesti ih na 2 litre, odnosno dodati im 2000-462 = 1538 ml vode.

Ako se razrjeđivanje vrši po težini, proračun je pojednostavljen. Ali općenito, razrjeđivanje se provodi na bazi zapremine, jer je tečnosti, posebno u velikim količinama, lakše izmjeriti po volumenu nego izmjeriti.

Mora se imati na umu da u svim poslovima, kako sa otapanjem tako i sa razrjeđivanjem, nikada ne treba sipati svu vodu odjednom u posudu. Isperite vodom nekoliko puta posude u kojima je vršeno vaganje ili mjerenje željene tvari i svaki put se ova voda dodaje u posudu za otopinu.

Kada nije potrebna posebna točnost, pri razrjeđivanju otopina ili njihovom miješanju za dobivanje otopina različite koncentracije, može se koristiti sljedeća jednostavna i brza metoda.

Uzmimo već analizirani slučaj razblaživanja 20% rastvora amonijum sulfata do 5%. Prvo pišemo ovako:

gdje je 20 koncentracija uzete otopine, 0 je voda i 5" je tražena koncentracija. Sada oduzimamo 5 od 20 i rezultujuću vrijednost upisujemo u donji desni kut, oduzimajući nulu od 5, upisujemo broj u gornji desni ugao. Tada će krug izgledati ovako:

To znači da trebate uzeti 5 zapremina 20% rastvora i 15 zapremina vode. Naravno, takva kalkulacija nije tačna.

Ako pomiješate dvije otopine iste supstance, shema ostaje ista, samo se mijenjaju numeričke vrijednosti. Neka se 25% rastvor pripremi mešanjem 35% rastvora i 15% rastvora. Tada će dijagram izgledati ovako:

tj. potrebno je uzeti 10 volumena oba rješenja. Ova šema daje približne rezultate i može se koristiti samo kada nije potrebna posebna tačnost.Veoma je važno za svakog hemičara da gaji naviku tačnosti u proračunima kada je to potrebno, a da koristi približne brojke u slučajevima kada to neće uticati na rezultate. Kada je potrebna veća tačnost pri razblaženju rastvora, proračun se vrši pomoću formula.

Pogledajmo neke od najvažnijih slučajeva.

Priprema razblaženog rastvora. Neka je c količina otopine, m% je koncentracija otopine koju treba razrijediti do koncentracije n%. Dobivena količina razrijeđene otopine x izračunava se po formuli:

a volumen vode v za razrjeđivanje otopine izračunava se po formuli:

Mešanjem dva rastvora iste supstance različite koncentracije da se dobije rastvor date koncentracije. Neka mešanjem delova m% rastvora sa x delova n% rastvora treba da dobijete /% rastvora, tada:

precizna rješenja. Prilikom pripreme tačnih rastvora, proračun količina potrebnih supstanci će biti proveren već sa dovoljnim stepenom tačnosti. Atomske težine elemenata su uzete iz tabele, koja pokazuje njihove tačne vrednosti. Prilikom sabiranja (ili oduzimanja) koristi se tačna vrijednost pojma s najmanje decimalnih mjesta. Preostali pojmovi se zaokružuju, ostavljajući jedno decimalno mjesto više nakon decimalnog zareza nego u pojmu s najmanjim brojem cifara. Kao rezultat, ostaje onoliko cifara nakon decimalnog zareza koliko ih ima u pojmu s najmanjim brojem decimalnih mjesta; dok vršite potrebno zaokruživanje. Svi proračuni se vrše pomoću logaritama, petocifrenih ili četvorocifrenih. Izračunate količine supstance vagaju se samo na analitičkoj vagi.

Vaganje se vrši ili na satnom staklu ili u boci. Izvagana tvar se u malim porcijama sipa u čisto opranu volumetrijsku tikvicu kroz čisti, suhi lijevak. Zatim se iz perilice, nekoliko puta sa malim porcijama vode, preko lijevka ispere bnže ili satno staklo u kojem je vršeno vaganje. Lijevak se također nekoliko puta ispere destilovanom vodom.

Za sipanje čvrstih kristala ili praha u volumetrijsku tikvicu, vrlo je zgodno koristiti lijevak prikazan na sl. 349. Ovakvi lijevci se izrađuju kapaciteta 3, 6 i 10 cm3. Uzorak možete vagati direktno u ovim lijevcima (nehigroskopni materijali), nakon što ste prethodno odredili njihovu masu. Uzorak iz lijevka se vrlo lako prenosi u volumetrijsku tikvicu. Kada se uzorak izlije, lijevak se, bez vađenja tikvice iz grla, dobro ispere destilovanom vodom iz boce za pranje.

U pravilu, prilikom pripreme tačnih otopina i prijenosa otopljene tvari u volumetrijsku tikvicu, otapalo (na primjer, voda) ne smije zauzimati više od polovine kapaciteta tikvice. Začepite odmjernu tikvicu i protresite je dok se krutina potpuno ne otopi. Dobijeni rastvor se zatim napuni vodom do oznake i dobro promeša.

molarne otopine. Da bi se pripremila 1 litra 1 M rastvora supstance, 1 mol se odvaže na analitičkoj vagi i rastvori kao što je gore opisano.

Primjer. Da biste pripremili 1 litru 1 M otopine srebrnog nitrata, pronađite u tabeli ili izračunajte molekularnu težinu AgNO3, ona je jednaka 169,875. Sol se izvaga i otopi u vodi.

Ako trebate pripremiti razrijeđeniji rastvor (0,1 ili 0,01 M), odvažite 0,1 odnosno 0,01 mol soli.

Ako trebate pripremiti manje od 1 litre otopine, otopite odgovarajuću manju količinu soli u odgovarajućoj zapremini vode.

Normalne otopine pripremaju se na sličan način, samo što ne teže 1 mol, već 1 gram ekvivalentne čvrste tvari.

Ako treba da pripremite polunormalan ili decinormalni rastvor, uzmite 0,5 odnosno 0,1 grama ekvivalenta. Kada se priprema ne 1 litar otopine, već manje, na primjer 100 ili 250 ml, tada se uzima 1/10 ili 1/4 količine tvari potrebne za pripremu 1 litre i otopi se u odgovarajućoj zapremini vode.

Fig 349. Lijevci za sipanje uzorka u tikvicu.

Nakon pripreme rastvora, mora se proveriti titracijom sa odgovarajućim rastvorom druge supstance poznate normalnosti. Pripremljeni rastvor možda ne odgovara tačno datoj normalnosti. U takvim slučajevima se ponekad unosi amandman.

U proizvodnim laboratorijama, precizna rješenja ponekad se pripremaju „po supstanci koju treba odrediti“. Upotreba ovakvih rastvora olakšava proračune tokom analize, jer je dovoljno pomnožiti zapreminu rastvora koji se koristi za titraciju sa titrom rastvora da bi se dobio sadržaj željene supstance (u g) u količini bilo kog rastvora uzetog za analiza.

Prilikom pripreme titrirane otopine za analit, proračun se također vrši prema gramskom ekvivalentu otopljene tvari, koristeći formulu:

Primjer. Neka bude potrebno pripremiti 3 litre rastvora kalijum permanganata sa titrom gvožđa od 0,0050 g / ml. Gramski ekvivalent KMnO4 je 31,61, a gram ekvivalent Fe je 55,847.

Računamo prema gornjoj formuli:

standardna rješenja. Standardne otopine nazivaju se otopine s različitim, precizno određenim koncentracijama koje se koriste u kolorimetriji, na primjer, otopine koje sadrže 0,1, 0,01, 0,001 mg, itd. otopljene tvari u 1 ml.

Pored kolorimetrijske analize, takvi rastvori su potrebni i pri određivanju pH vrednosti, za nefelometrijska određivanja i sl. Ponekad se standardni rastvori čuvaju u zatvorenim ampulama, ali se češće moraju pripremati neposredno pre upotrebe.Standardni rastvori se pripremaju u zapremini od br. više od 1 litre, a češće - Samo uz veliku potrošnju standardne otopine može se pripremiti nekoliko litara i to pod uslovom da se standardna otopina neće čuvati duže vrijeme.

Količina tvari (u g) potrebna za dobivanje takvih otopina izračunava se po formuli:

Primjer. Za kolorimetrijsko određivanje bakra potrebno je pripremiti standardne otopine CuSO4 5H2O, a 1 ml prvog rastvora treba da sadrži 1 mg bakra, drugog - 0,1 mg, trećeg - 0,01 mg, četvrtog - 0,001 mg. Prvo pripremite dovoljnu količinu prvog rastvora, na primer 100 ml.

Priprema rastvora. Otopina je homogena mješavina dvije ili više tvari. Koncentracija otopine se izražava na različite načine:

u težinskim procentima, tj. prema broju grama tvari sadržane u 100 g otopine;

u zapreminskim procentima, tj. po broju jedinica zapremine (ml) supstance u 100 ml rastvora;

molarnost, tj. broj gram-mola supstance u 1 litri rastvora (molarni rastvori);

normalnost, tj. broj gram ekvivalenata otopljene supstance u 1 litru rastvora.

Rješenja procentualne koncentracije. Procentualni rastvori se pripremaju kao približni, dok se uzorak supstance važe na tehnohemijskoj vagi, a zapremine se mere mernim cilindrima.

Za pripremu procentualnih rastvora koristi se nekoliko metoda.

Primjer. Potrebno je pripremiti 1 kg 15% rastvora natrijum hlorida. Koliko soli je potrebno za ovo? Obračun se vrši prema proporciji:

Stoga se voda za to mora uzeti 1000-150 \u003d 850 g.

U onim slučajevima kada je potrebno pripremiti 1 litar 15% otopine natrijevog klorida, potrebna količina soli se izračunava na drugačiji način. Prema referentnoj knjizi, pronalazi se gustoća ove otopine i, množeći je zadanim volumenom, dobiva se masa potrebne količine otopine: 1000-1,184 = 1184 g.

Zatim slijedi:

Stoga je potrebna količina natrijum hlorida različita za pripremu 1 kg i 1 litre rastvora. U slučajevima kada se otopine pripremaju od reagenasa koji sadrže kristalizacijske vode, to treba uzeti u obzir pri izračunavanju potrebne količine reagensa.

Primjer. Od soli koja sadrži vodu za kristalizaciju (Na2CO3-10H2O) potrebno je pripremiti 1000 ml 5% rastvora Na2CO3 gustine 1.050.

Molekularna težina (težina) Na2CO3 je 106 g, molekulska težina (težina) Na2CO3-10H2O je 286 g, odavde se izračunava potrebna količina Na2CO3-10H2O za pripremu 5% rastvora:

Otopine se pripremaju metodom razblaživanja kako slijedi.

Primjer. Od kiselog rastvora relativne gustine 1,185 (37,3%) potrebno je pripremiti 1 l 10% rastvora HCl. Relativna gustina 10% otopine je 1,047 (prema referentnoj tabeli), stoga je masa (težina) 1 litre takve otopine 1000X1,047 \u003d 1047 g. Ova količina otopine treba sadržavati čisti klorovodik

Da bismo odredili koliko 37,3% kiseline treba uzeti, činimo proporciju:

Prilikom pripreme otopina razrjeđivanjem ili miješanjem dvije otopine, za pojednostavljenje proračuna koristi se metoda dijagonalne sheme ili "pravilo križa". Na presjeku dvije linije upisana je data koncentracija, a na oba kraja lijevo je koncentracija početnih otopina, za otapalo je jednaka nuli.

Izvor zadatka: Odluka 2446. USE 2017 Matematika, I.V. Yashchenko. 36 opcija.

Zadatak 11. Mešanjem 25% i 95% rastvora kiseline i dodavanjem 20 kg čiste vode dobija se 40% rastvor kiseline. Kada bi se umesto 20 kg vode dodalo 20 kg 30% rastvora iste kiseline, onda bi se dobio 50% rastvor kiseline. Koliko kilograma 25% rastvora je utrošeno za pravljenje smese?

Rješenje.

Označimo sa x kg masu 25% rastvora, a sa y kg masu 95% rastvora. Može se vidjeti da je ukupna masa kiseline u otopini nakon njihovog miješanja jednaka . Problem kaže da ako pomešate ova dva rastvora i dodate 20 kg čiste vode, dobićete 40% rastvora. U ovom slučaju, masa kiseline će biti određena izrazom . Kako masa kiseline ostaje ista nakon dodavanja 20 kg čiste vode, imamo jednačinu oblika

Analogno se dobija druga jednačina, kada se umesto 20 kg vode doda 20 kg 30% rastvora iste kiseline i dobije se 50% rastvor kiseline:

Rešavamo sistem jednačina, dobijamo:

Prvu jednačinu pomnožimo sa -9, a drugu sa 11, imamo.