КОЕФИЦИЕНТ НА РАЗРЕЖДАНЕ: ОТ КАКВО СЕ СЪСТОИ, КАК ДА ГО ПОЛУЧИТЕ, ПРИМЕРИ - ХИМИЯ - 2024

Коефициентът на разреждане (DF) е число, което показва колко пъти трябва да се разрежда разтвор, за да се получи по-ниска концентрация. Разтворът може да има разтворен или твърд, течен, или газообразен разтворител. Следователно концентрацията му зависи от броя на частиците от разтвореното вещество и общия обем V.

В областта на химията се използват много изрази на концентрация: процент, моларен (М), нормален (N) и др. Всеки от тях зависи от ограничено количество разтворено вещество; от грамове, килограми или бенки, до еквиваленти. Въпреки това, при намаляване на такива концентрации, DF се прилага за всички тези изрази.

Източник: Не е предоставен машинно четим автор. Leridant ~ commonswiki приета (въз основа на претенции за авторски права)., чрез Wikimedia Commons

Пример за последователно разреждане на гранадин е показан на изображението по-горе. Обърнете внимание, че отляво надясно червеният цвят става по-светъл; което е равно на по-ниска концентрация на гранадин.

Коефициентът на разреждане ви позволява да определите как се разрежда последната чаша в сравнение с първата. По този начин вместо прости органолептични свойства, с FD експериментът може да се повтори от същата бутилка с гранадин (основен разтвор); така че по този начин се гарантира, че концентрациите на новите съдове са равни.

Концентрацията на гранадин може да бъде изразена във всяка единица; Въпреки това, обемът на съдовете е постоянен и за да се улеснят изчисленията, просто се използват обемите на разтворен във вода гренадин. Сумата от тях ще е равна на V: общият обем течност в чашата.

Както при гранадина в примера, това се случва в лабораторията с всеки друг реагент. Приготвят се концентрирани основни разтвори, от които се вземат аликвоти и се разреждат до получаване на повече разредени разтвори. По този начин се стреми да намали рисковете в лабораторията и загубите на реагенти.

Какъв е коефициентът на разреждане?

разреждане

Разреждането е процедура, която позволява намаляване на концентрацията на разтвор или неговата плътност. Действието на намаляване на интензивността на цвета в разтвор на оцветител също може да се счита за разреждане.

За успешно разреждане на разтвор до определена концентрация, първото нещо, което трябва да направите, е да знаете колко пъти концентрацията на основния разтвор е по-голяма от концентрацията на разредения разтвор.

По този начин е известно колко пъти трябва да се разрежда първоначалния разтвор, за да се получи разтвор с желаната концентрация. Броят пъти е това, което е известно като фактор на разреждане. И в това тя се състои в безразмерна фракция, която показва разреждане.

Фактори

Обичайно е да се намери разреждане, изразено, например, както следва: 1/5, 1/10, 1/100 и т.н. Какво означава това? Той просто показва, че за да се получи разтвор с желаната концентрация, основният разтвор трябва да се разрежда толкова пъти, колкото е посочено от знаменателя на посочената фракция.

Ако например се използва разреждането 1/5, първоначалният разтвор трябва да се разрежда 5 пъти, за да се получи разтвор с тази концентрация. Следователно числото 5 е коефициентът на разреждане. Това означава, че разтворът 1/5 е пет пъти по-разреден от майката.

Как да подготвим такова решение? Ако се вземе 1mL от основния разтвор, този обем трябва да се удвои, така че концентрацията на разтвореното вещество да се разрежда с коефициент 1/5. Така че, ако трябва да се разрежда с вода (както в примера на гренадин), трябва да се добавят 4 ml вода към 1mL от този разтвор (1 + 4 = 5mL краен обем V _F).

По-нататък ще обсъдим как да извадим и изчислим DF.

Как получавате коефициента на разреждане?

удържане

За да се приготви разреждане, обем от първоначален или изходен разтвор се отвежда в обемна колба, където се добавя вода, докато измерващата способност на обемната колба не бъде завършена.

В този случай, когато в обемната колба се добави вода, не се добавя разтворена маса. И така, масата на разтворителя или разтвора остава постоянна:

m _i = m _f (1)

m _i = маса на първоначалното разтворено вещество (в концентрирания разтвор).

И m _f = маса на крайното разтворено вещество (в разредения разтвор).

Но, m = V x C. Замествайки в уравнение (1), имаме:

V _i x C _i = V _f x C _f (2)

V _i = обем на запаса или първоначалния разтвор, който е взет за разреждане.

C _i = концентрация на изходния или първоначалния разтвор.

V _f = обем на приготвения разред.

C _f = концентрация на разредения разтвор.

Уравнение 2 може да се запише, както следва:

C _i / C _f = V _f / V _i (3)

Два валидни израза за FD

Но, C _i / C _f по дефиниция е Коефициентът на разреждане, тъй като той показва пъти, че концентрацията на изходния или първоначалния разтвор е по-голяма спрямо концентрацията на разредения разтвор. Следователно, той показва разреждането, което трябва да се извърши за приготвяне на разредения разтвор от основния разтвор.

По същия начин, от наблюдението на уравнение 3 може да се заключи, че отношението V _f / V _i е друг начин за получаване на коефициента на разреждане. Тоест, всеки от двата израза (C _i / C _f, V _f / V _i) са валидни за изчисляване на FD. Използването на едно или друго ще зависи от наличните данни.

Примери

Пример 1

За приготвяне на разреден разтвор 0,015 М. NaCl се използва 0,3 М разтвор на NaCl. Изчислява се стойността на коефициента на разреждане.

Коефициентът на разреждане е 20. Това показва, че за да се приготви разредният 0,015 М NaCl разтвор, 0,3 М разтвор на NaCl трябва да се разрежда 20 пъти:

FD = C _i / C _f

0,3 М / 0,015 М

двадесет

Пример 2

Знаейки, че коефициентът на разреждане е 15: какъв обем вода трябва да се добави към 5 ml концентриран разтвор на глюкоза, за да се постигне желаното разреждане?

Като първи етап се изчислява обемът на разредения разтвор (V _f). След като се изчисли, от това се изчислява обемът на водата, добавена за извършване на разреждането.

FD = V _f / V _i.

V _f = FD x V _i

15 х 5 мл

75 мл

Добавен обем вода = 75 ml - 5 ml

70 мл

След това, за приготвяне на разредения разтвор с коефициент на разреждане 15, 70 ml вода се добавят към 5 ml от концентрирания разтвор, за да се получи крайният обем от 75 ml.

Пример 3

Концентрацията на основен разтвор на фруктоза е 10 g / L. Желателно е да се приготви от него разтвор на фруктоза с концентрация 0,5 mg / mL. Вземане на 20 ml от основния разтвор, за да се направи разреждането: какъв трябва да бъде обемът на разредения разтвор?

Първата стъпка при решаването на проблема е да се изчисли коефициентът на разреждане (DF). След като се получи, се изчислява обемът на разредения разтвор (V _f).

Но преди да направим предложеното изчисление, е необходимо да направим следното наблюдение: трябва да поставим количествата концентрации на фруктоза в същите единици. В този конкретен случай 10 g / L се равнява на 10 mg / mL, като тази ситуация се илюстрира със следната трансформация:

(mg / mL) = (g / L) x (1000 mg / g) x (L / 1,000 mL)

По този начин:

10 g / L = 10 mg / mL

Продължаване на изчисленията:

FD = C _i / C _f

DF = (10 mg / mL) / (0.2 mg / mL)

петдесет

Но тъй като V _f = FD x V _i

V _f = 50 x 20 ml

1000 мл

След това 20 ml от 10 g / L разтвор на фруктоза се разреждат до 1 L от 0,2 g / L разтвор.

Пример 4

Ще бъде илюстриран методът за получаване на серийни разреждания. Има глюкозен разтвор с концентрация 32 mg / 100mL и от него е желателно да се приготви чрез разреждане набор от глюкозни разтвори с концентрации: 16 mg / 100mL, 8 mg / 100mL, 4 mg / 100mL, т.е. 2 mg / 100mL и 1 mg / 100mL.

процес

5 пробирки са етикетирани за всяка от концентрациите, посочени в изявлението. Във всяка от тях например се поставят 2 мл вода.

След това към епруветка 1 с вода се добавят 2 ml от основния разтвор. Съдържанието на епруветка 1 се разклаща и 2 ml от съдържанието й се прехвърля в епруветка 2. От своя страна тръба 2 се разклаща и 2 ml от нейното съдържание се прехвърля в епруветка 3; процедира по същия начин с тръби 4 и 5.

обяснение

В епруветка 1 се добавят 2mL вода и 2 ml от основния разтвор с концентрация на глюкоза 32 mg / 100 ml. Така че крайната концентрация на глюкоза в тази епруветка е 16 mg / 100mL.

Към епруветка 2 се добавят 2 ml вода и 2 ml от съдържанието на епруветка с концентрация на глюкоза 16 mg / 100 ml. След това в епруветка 2 концентрацията на епруветка 1 се разрежда 2 пъти (DF). Така че крайната концентрация на глюкоза в тази епруветка е 8 mg / 100mL.

2 ml вода и 2 ml от съдържанието на епруветка 2 се добавят към епруветка 3, с концентрация на глюкоза 8 mg / 100mL. И като другите две епруветки, концентрацията се разделя на две: 4 mg / 100 ml глюкоза в епруветка 3.

Поради причината, обяснена по-горе, крайната концентрация на глюкоза в епруветки 4 и 5 е, съответно, 2 mg / 100mL и 1mg / 100mL.

DF на епруветки 1, 2, 3, 4 и 5, спрямо основния разтвор, са: съответно 2, 4, 8, 16 и 32.

Препратки

1. Aus e Tute. (SF). Изчисления фактор на разреждане. Взета от: ausetute.com.au
2. JT (втори). Фактор на разреждане, Взета от: csus.edu
3. Помощ за разрешаване. (SF). Взето от: uregina.ca
4. Джошуа. (5 юни 2011 г.). Разлика между разреждане и коефициент на разреждане. DifferenceBetween.net. Възстановена от: razlikabet.net
5. Уитън, Дейвис, Пек и Стенли. Химия. (8-мо изд.). CENGAGE Обучение.
6. Иновавайте ви. (11 март 2014 г.). Серийни разреждания. Възстановени от: 3.uah.es