Fortynningsløsninger: 8 trinn (med bilder)

Innhold

Trinn
- Metode 1 av 2: Nøyaktig fortynning av konsentrater med fortynningsligningen
- Metode 2 av 2: Lage enkle, praktiske fortynninger
Advarsler

Fortynning er prosessen med å gjøre en konsentrert løsning mindre konsentrert. Det er en rekke grunner til at man kanskje ønsker å utføre en fortynning, alt fra alvorlig til mer generell. For eksempel lager biokjemikere nye fortynnede løsninger av sin konsentrerte form for bruk i eksperimentene deres, mens i den andre enden av spekteret fortynner en bartender brennevin med en brus eller juice for å gjøre en cocktail mer smakfull. Den formelle formelen for å beregne en fortynning er C₁V₁=C₂V₂, hvor C₁ og C₂ representerer konsentrasjonene av henholdsvis den opprinnelige og den endelige løsningen, og V₁ og V₂ representerer volumene deres.

Trinn

Metode 1 av 2: Nøyaktig fortynning av konsentrater med fortynningsligningen

Bilde med tittelen Dilute Solutions Step 1

1. Bestem hva du gjør og ikke vet. Å utføre en fortynning i kjemi betyr vanligvis å ta en liten mengde av en løsning med kjent konsentrasjon, og deretter tilsette en nøytral væske (som vann) for å lage en ny løsning med større volum, men lavere konsentrasjon. Dette skjer ofte i laboratorier fordi reagensene av effektivitetshensyn ofte lagres i relativt høye konsentrasjoner som fortynnes for bruk i eksperimenter. I praksis vil du vanligvis vite startkonsentrasjonen til løsningen og konsentrasjonen og volumet til den andre, ønskede løsningen, men ikke volumet til den første løsningen du vil bruke for å komme dit.

I andre situasjoner (spesielt i skoleoppgaver), kan det hende du må finne en annen brikke i puslespillet -- for eksempel kan et originalvolum og konsentrasjon ha blitt gitt, instruert om å bestemme den endelige konsentrasjonen hvis du kan fortynne løsningen til en viss volum. Ved en fortynning er det nyttig å lage en oversikt over kjente og ukjente variabler før du starter.
La oss takle et eksempelproblem. Anta at oppgaven er å fortynne en 5 M løsning med vann for å lage 1 l av en 1 mM-å lage løsning. I dette tilfellet vet vi konsentrasjonen av startløsningen og målvolumet og konsentrasjonen vi ønsker å oppnå, men ikke hvor mye av den opprinnelige løsningen (som vi skal fortynne med vann) vi trenger for å komme dit.

Påminnelse: I kjemi er M et mål på konsentrasjon som kalles Molaritet, eller antall mol av et stoff per liter.

Bilde med tittelen Dilute Solutions Step 2

2. Bruk verdiene dine i formelen C₁V₁=C₂V₂. I denne formelen er C₁ konsentrasjonen av startløsningen, V₁ volumet av den opprinnelige løsningen, C₂ konsentrasjonen av den endelige løsningen og V₂ volumet av den endelige løsningen. Å bruke dine gitte verdier i denne ligningen bør gi deg den ukjente verdien med et minimum av innsats.

Det kan være nyttig å sette et spørsmålstegn foran enheten du må finne ut for å hjelpe deg med å løse det.

La oss fortsette med vårt eksempel. Vi bruker prøveverdiene våre som følger:

C₁V₁=C₂V₂

(5 M)V₁=(1mM)(1L). Våre to konsentrasjoner har forskjellige enheter. La oss stoppe her og gå videre til neste trinn.

Bilde med tittelen Dilute Solutions Step 3

3. Vennligst ta hensyn til eventuelle forskjeller i enheter. Siden fortynninger fører til endringer i konsentrasjon (som noen ganger kan være ganske store), er det ikke uvanlig at to variabler i ligningen din har forskjellige enheter. Selv om dette lett blir oversett, kan feilaktige enheter i ligningen din føre til et svar i flere størrelsesordener. Før du løser problemet, må du sjekke alle verdier med forskjellige konsentrasjons- og/eller volumenheter å konvertere.

I vårt eksempel bruker vi forskjellige enheter for konsentrasjonen M (molar) og mM (millimolar). La oss konvertere vår andre måling til M:

1mM × 1M/1000mM

=0,001 M

Bilde med tittelen Dilute Solutions Step 4

4. Løse. Når alle enhetene samsvarer, løser du ligningen. Dette kan nesten alltid gjøres med enkel algebra.

Vi fortsetter med vårt eksempelproblem: (5 M)V₁=(1mM)(1L). La oss V₁ løse med våre nye enheter.

(5 M)V₁=(0,001M)(1L)

V₁=(0,001M)(1L)/(5M).

V₁=0,0002 l eller 0,2 ml

Bilde med tittelen Dilute Solutions Step 5

5. Forstå hvordan du bruker dette svaret praktisk. Anta at du har funnet den manglende verdien, men du er i tvil om å bruke disse nye dataene til en fortynning du faktisk ønsker å utføre. Dette er forståelig - språket i matematikk og vitenskap egner seg noen ganger ikke godt til den virkelige verden. Hvis du legger alle fire verdiene i ligningen C₁V₁=C₂V₂ vet, utfør fortynningen som følger:

Mål volumet V₁ av løsningen med konsentrasjon C₁. Tilsett deretter nok fortynningsmiddel (vann osv.).), til et totalt volum på V₂. Denne nye løsningen vil gi deg ønsket konsentrasjon (C₂).

I vårt eksempel måler du for eksempel først 0,2 ml av løsningen av vår 5 M løsning. Tilsett deretter nok vann til å øke volumet av løsningen til 1 l: 1 l - 0,0002 l = 0,9998 l eller 999,8 ml. Med andre ord, vi tilsetter 999,8 ml vann til vår lille prøve av løsningen. Den nye fortynnede løsningen har en konsentrasjon på 1 mM, som er det vi ønsket å oppnå i utgangspunktet.

Metode 2 av 2: Lage enkle, praktiske fortynninger

Bilde med tittelen Dilute Solutions Step 6

1. Les informasjonen på emballasjen. Det er mange grunner til at du kanskje vil lage en fortynning hjemme, på kjøkkenet eller andre ikke-laboratoriemiljøer. For eksempel er den enkle handlingen å lage appelsinjuice fra konsentrat en fortynning. I mange tilfeller vil produkter som krever fortynning inneholde mer informasjon om fortynningen på emballasjen. De kan til og med gi nøyaktige instruksjoner å følge. Her er noen ting du bør huske på når du leter etter informasjon:

Volumet av produktet som skal brukes
Volumet av fortynningsvæsken som skal brukes
Typen fortynningsmiddel som skal brukes (vanligvis vann)
Spesielle blandingsinstruksjoner
Det vil du sannsynligvis Nei se informasjon om nøyaktige konsentrasjoner av væskene som brukes. Denne informasjonen er overflødig for gjennomsnittsforbrukeren.

Bilde med tittelen Dilute Solutions Step 7

2. Tilsett fortynningsmiddelet til den konsentrerte løsningen. For enkle husholdningsfortynninger, som de du kanskje gjør på kjøkkenet, er alt du egentlig trenger å vite før du starter mengden konsentrat du bruker og den omtrentlige sluttkonsentrasjonen du ønsker å oppnå. Fortynn konsentratet med passende mengde fortynningsmiddel (som bestemmes i forhold til startvolumet av konsentratet som brukes. Se nedenfor:

For eksempel, hvis vi ønsker å fortynne 1 kopp konsentrert appelsinjuice til en fjerdedel av den opprinnelige konsentrasjonen, tilsetter vi 3 kopper tilsett vann til konsentratet. Den endelige blandingen vår vil da ha 1 kopp konsentrat for 4 kopper av den totale væsken - en fjerdedel av den opprinnelige konsentrasjonen.

Her er et mer komplekst eksempel: hvis vi 2/3 kopp av et bestemt konsentrat til en fjerdedel av den opprinnelige konsentrasjonen, så tilsetter vi 2 kopper vann til det, fordi 2/3 kopp er en fjerdedel av 2&2/3 kopper total væske.

Sørg for å tilsette stoffene i en beholder som er stor nok for det endelige volumet du ønsker - en stor bolle eller lignende beholder.

Bilde med tittelen Dilute Solutions Step 8

3. Du kan ignorere volumet av pulver i de fleste tilfeller. Pulver (som visse drikkeblandinger) tilsatt til væsker bør vanligvis ikke betraktes som en "fortynning". Volumendringen på grunn av tilsetning av en liten mengde pulver til en væske er vanligvis liten nok til å ignorere. Med andre ord, ved å tilsette små mengder pulver til en væske, tilsetter du ganske enkelt pulveret til det endelige væskevolumet du ønsker å oppnå.

Advarsler

Følg alle sikkerhetsretningslinjer som anvist av produksjonsbedriften eller din bedrift. Dette er spesielt viktig hvis du ønsker å fortynne en sur løsning.
Arbeid med en sur løsning kan kreve mer detaljerte trinn og sikkerhetsretningslinjer enn å fortynne ikke-sure løsninger.