Загрузить PDF
Загрузить PDF
В результате разбавления раствор становится менее концентрированным. Растворы разбавляют (разводят) до меньших концентраций по самым разным причинам. Например, биохимики разбавляют концентрированные растворы с целью получения новых растворов, которые они затем используют в своих экспериментах. Бармены же нередко разводят крепкие напитки более мягкими либо соками, чтобы получить коктейли, приятные на вкус. Для расчета степени разбавления используйте формулу C 1 V 1 = C 2 V 2 , где C 1 и C 2 — начальная и конечная концентрация раствора соответственно, а V 1 и V 2 — начальный и конечный объем.
Шаги
-
Определите, что вам известно и что нет. В химии разведение обычно означает получение небольшого количества раствора известной концентрации с последующим его разбавлением нейтральной жидкостью (например водой) и получением, таким образом, менее концентрированного раствора большего объема. Эта операция очень часто применяется в химических лабораториях, поэтому в них реагенты хранятся для удобства в концентрированном виде и разбавляются при необходимости. На практике, как правило, известна начальная концентрация, а также концентрация и объем раствора, который необходимо получить; при этом неизвестен объем концентрированного раствора, который нужно разбавить .
- В другой ситуации, например при решении школьной задачи по химии, в качестве неизвестной может выступать другая величина: к примеру, даны начальный объем и концентрация, и требуется найти конечную концентрацию итогового раствора при его известном объеме. В любом случае полезно выписать известные и неизвестные величины, прежде чем приступать к задаче. [1] X Источник информации
- Рассмотрим пример. Пускай нам необходимо развести раствор концентрацией 5 M, чтобы получить раствор концентрацией 1 мM
. В данном случае нам известна концентрация начального раствора, а также объем и концентрация раствора, который необходимо получить; не
известен объем исходного раствора, который надо развести водой.
- Помните: в химии М служит мерой концентрации, называемой также молярностью , которая соответствует количеству молей вещества на 1 литр раствора.
-
Подставьте известные значения в формулу C 1 V 1 = C 2 V 2 . В этой формуле C 1 — концентрация начального раствора, V 1 — его объем, C 2 — концентрация конечного раствора, и V 2 — его объем. Из полученного уравнения вы без труда определите искомую величину. [2] X Источник информации
- Иногда полезно поставить вопросительный знак перед величиной, которую требуется найти.
- Вернемся к нашему примеру. Подставим в равенство известные нам значения:
- C 1 V 1 = C 2 V 2
- (5 M)V 1 = (1 мM)(1 л). Концентрации имеют разные единицы измерения. Остановимся на этом чуть подробнее.
-
Учитывайте любое различие в единицах измерения. Поскольку разбавление приводит к уменьшению концентрации, и нередко значительному, иногда концентрации измерены в разных единицах. Если упустить это, вы можете ошибиться с результатом на несколько порядков. Перед решением уравнения приведите все значения концентрации и объема к одинаковым единицам измерения .
- В нашем случае используются две единицы концентрации, M и мM. Переведем все в М:
- 1 мM × 1 M/1.000 мM
- = 0,001 M .
- В нашем случае используются две единицы концентрации, M и мM. Переведем все в М:
-
Решим уравнение. Когда вы привели все величины к одинаковым единицам измерения, можете решать уравнение. Для его решения почти всегда достаточно знания простых алгебраических операций.
- Для нашего примера: (5 M)V 1
= (1 мM)(1 л). Приведя все к одинаковым единицам, решим уравнение относительно V 1
.
- (5 M)V 1 = (0,001 M)(1 л)
- V 1 = (0,001 M)(1 л)/(5 M).
- V 1 = 0,0002 л, или 0.2 мл.
- Для нашего примера: (5 M)V 1
= (1 мM)(1 л). Приведя все к одинаковым единицам, решим уравнение относительно V 1
.
-
Подумайте о применении полученного результата на практике. Допустим, вы вычислили искомую величину, но все еще затрудняетесь приготовить реальный раствор. Такая ситуация вполне понятна — язык математики и чистой науки иногда далек от реального мира. Если вам уже известны все четыре величины, входящие в уравнение C 1 V 1 = C 2 V 2 , поступите следующим образом:
- Измерьте объем V 1 раствора концентрацией C 1 . Затем долейте разводящую жидкость (воду и тому подобное), чтобы объем раствора стал равен V 2 . Этот новый раствор и будет обладать необходимой концентрацией (C 2 ).
- В нашем примере мы сначала отмеряем 0,2 мл исходного раствора концентрацией 5 M. Затем разводим его водой до объема 1 л: 1 л — 0,0002 л = 0,9998 л, то есть добавляем к нему 999,8 мл воды. Получившийся раствор будет иметь необходимую нам концентрацию 1 мM.
Реклама
-
Ознакомьтесь с информацией на упаковке. Часто бывает необходимо что-то развести на кухне или для других домашних целей. Например, приготовить апельсиновый сок из концентрата. В большинстве случаев на упаковке продукта, предназначенного к разведению, указана информация о том, как это сделать, причем нередко с подробными инструкциями. При чтении инструкции, обратите внимание на следующее:
- объем используемого продукта;
- объем жидкости, в которой надо разбавить продукт;
- тип жидкости (обычно вода);
- особые инструкции по разведению.
- Возможно, вы не найдете информации о точном объеме жидкости, поскольку для рядового потребителя такая информация излишня.
-
Добавьте разводящую жидкость в концентрированный раствор. В домашних условиях, например на кухне, вам необходимо лишь знать объем используемого концентрата и примерный конечный объем. Разведите концентрат необходимым количеством жидкости, определяемым объемом разбавляемого концентрата. При этом:
- Если, например, вы хотите развести 1 чашку концентрата апельсинового сока до 1/4 его первоначальной концентрации, необходимо добавить 3 чашки воды. Таким образом, конечный раствор объемом 4 чашки будет содержать одну чашку концентрата, то есть 1/4 общего объема. [3] X Источник информации
- Пример посложнее: если вы хотите развести 2/3 чашки концентрата до 1/4 его первоначальной концентрации, добавьте 2 чашки воды, поскольку 2/3 чашки — это 1/4 часть общего объема жидкости 2 × 2/3 чашки.
- Убедитесь заранее, что приготовленные емкости достаточны, чтобы вместить весь конечный объем жидкости; используйте большую чашку или миску.
-
Как правило, объем порошка концентрата можно не учитывать. Обычно добавление небольшого количество порошка не приводит к сколь-нибудь заметному изменению объема жидкости. Иными словами, можете засыпать порошок в жидкость конечного объема и размешать.Реклама
Предупреждения
- Придерживайтесь инструкций по безопасности, оговоренных производителем или правилами вашей компании. Это особенно важно в случае, если вы разбавляете раствор какой-либо кислоты.
- При работе с растворами кислот вам понадобятся дополнительные инструкции по разведению и правилам безопасности.
Реклама
Источники
Реклама
