RIEDIACI FAKTOR: Z ČOHO POZOSTÁVA, AKO TO DOSIAHNUŤ, PRÍKLADY - CHÉMIA - 2025

Faktor riedenia (DF) je číslo, ktoré udáva, koľkokrát musí byť roztok zriedený na získanie nižšiu koncentráciu. Roztok môže mať rozpustenú buď pevnú látku, kvapalinu alebo plynnú rozpustenú látku. Preto jej koncentrácia závisí od počtu častíc rozpustenej látky a celkového objemu V.

V oblasti chémie sa používa veľa výrazov koncentrácie: percentuálny obsah, molárny (M), normálny (N). Každá z nich závisí od konečného množstva rozpustenej látky; od gramov, kilogramov alebo mól až po ekvivalenty. Pri znižovaní takýchto koncentrácií sa však DF uplatňuje na všetky tieto výrazy.

Zdroj: Autorom nebol poskytnutý žiadny strojovo čitateľný autor. Leridant ~ commonswiki prevzatý (na základe nárokov na autorské práva). , prostredníctvom Wikimedia Commons

Príklad postupného riedenia grenadínu je uvedený na obrázku vyššie. Všimnite si, že zľava doprava je červená farba svetlejšia; čo sa rovná nižšej koncentrácii grenadínu.

Zrieďovací faktor vám umožňuje určiť, ako sa zriedi posledné sklo v porovnaní s prvým. Namiesto jednoduchých organoleptických vlastností sa teda experiment s FD môže opakovať z rovnakej fľaše grenadínu (zásobný roztok); aby sa týmto spôsobom zabezpečilo, že koncentrácia nových plavidiel bude rovnaká.

Koncentrácia grenadínu môže byť vyjadrená v akejkoľvek jednotke; objem nádob je však konštantný a na uľahčenie výpočtu sa jednoducho používajú objemy grenadínu rozpusteného vo vode. Súčet týchto hodnôt sa rovná V: celkový objem kvapaliny v skle.

Rovnako ako v prípade grenadínu sa to deje v laboratóriu s akýmkoľvek iným činidlom. Pripravia sa koncentrované zásobné roztoky, z ktorých sa odoberú alikvóty a zriedia sa, aby sa získalo viac zriedených roztokov. Týmto spôsobom sa snaží znížiť riziká v laboratóriu a straty reagencií.

Čo je zrieďovací faktor?

rozriedenie

Riedenie je postup, ktorý umožňuje zníženie koncentrácie roztoku alebo jeho hustoty. Účinok zníženia intenzity farby v roztoku farbiva sa môže tiež považovať za riedenie.

Na úspešné zriedenie roztoku na určitú koncentráciu je najskôr potrebné vedieť, koľkokrát je koncentrácia zásobného roztoku vyššia ako koncentrácia zriedeného roztoku.

Je teda známe, koľkokrát sa musí počiatočný roztok zriediť, aby sa získal roztok s požadovanou koncentráciou. Počet opakovaní je známy ako zrieďovací faktor. A v tom spočíva v bezrozmernej frakcii, ktorá naznačuje riedenie.

faktory

Bežné je nájsť riedenie vyjadrené napríklad takto: 1/5, 1/10, 1/100 atď. Čo to znamená? Jednoducho to naznačuje, že na získanie roztoku s požadovanou koncentráciou musí byť zásobný roztok zriedený toľkokrát, koľkokrát je to uvedené menovateľom menovanej frakcie.

Ak sa napríklad použije riedenie 1/5, počiatočný roztok sa musí zriediť päťkrát, aby sa získal roztok s touto koncentráciou. Číslo 5 je preto zrieďovacím faktorom. To sa premieta takto: 1/5 roztok je päťkrát zriedenejší ako matka.

Ako pripraviť takéto riešenie? Ak sa odoberie 1 ml zásobného roztoku, musí sa tento objem doplniť päťnásobne, aby sa koncentrácia rozpustenej látky zriedila faktorom 1/5. Takže ak sa má riediť vodou (ako v príklade grenadínu), musia sa k 1 ml tohto roztoku pridať 4 ml vody (1 + 4 = 5 ml konečného objemu _VF ).

Ďalej budeme diskutovať o tom, ako odpočítať a vypočítať DF.

Ako získate zrieďovací faktor?

dedukcie

Na prípravu riedenia sa do odmernej banky odoberie objem počiatočného alebo zásobného roztoku, do ktorého sa pridáva voda, až kým sa nedokončí meracia kapacita odmernej banky.

V tomto prípade, keď sa do odmernej banky pridá voda, nepridáva sa žiadna hmota rozpustenej látky. Takže hmotnosť rozpustenej látky alebo roztoku zostáva konštantná:

m _i = m _f (1)

m _i = hmotnosť pôvodnej rozpustenej látky (v koncentrovanom roztoku).

A _mf = hmotnosť konečnej rozpustenej látky (v zriedenom roztoku).

Ale, m = V x C. Substituovanie v rovnici (1), máme:

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

V _i = objem zásobného roztoku alebo počiatočného roztoku, ktorý sa odobral na riedenie.

C _i = koncentrácia zásobného roztoku alebo počiatočného roztoku.

V _f = objem zriedeného roztoku, ktorý bol pripravený.

C _f = koncentrácia zriedeného roztoku.

Rovnicu 2 je možné písať takto:

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

Dva platné výrazy pre FD

C _i / _{Cf je však} podľa definície faktorom riedenia , pretože naznačuje časy, keď je koncentrácia zásobného alebo počiatočného roztoku vyššia v porovnaní s koncentráciou zriedeného roztoku. Označuje preto riedenie, ktoré sa má vykonať na prípravu zriedeného roztoku zo zásobného roztoku.

Podobne z pozorovania rovnice 3 je možné vyvodiť záver, že _{vzťah Vf} / Vi je ďalším spôsobom, ako získať faktor riedenia. To znamená, že ktorýkoľvek z týchto výrazov (C _i / _Cf , _Vf / V _i ) je platný na výpočet FD. Použitie jedného alebo druhého závisí od dostupných údajov.

Príklady

Príklad 1

0,3 M roztok NaCl sa použil na prípravu zriedeného 0,015 M roztoku NaCl. Vypočítajte hodnotu riediaceho faktora.

Zrieďovací faktor je 20. To znamená, že na prípravu zriedeného 0,015 M roztoku NaCl sa 0,3 M roztok NaCl musel zriediť 20-krát:

FD = C _i / C _f

0,3 M / 0,015 M

dvadsať

Príklad 2

S vedomím, že zrieďovací faktor je 15: aký objem vody sa mal pridať do 5 ml koncentrovaného roztoku glukózy, aby sa dosiahlo požadované riedenie?

Ako prvý krok sa vypočíta objem nariedeného roztoku ( _Vf ). Po výpočte sa z toho vypočíta objem vody, ktorá sa pridáva na riedenie.

FD = V _f / V _i .

V _f = FD x V _i

15 x 5 ml

75 ml

Pridaný objem vody = 75 ml - 5 ml

70 ml

Potom sa na prípravu zriedeného roztoku s riediacim faktorom 15 pridalo 70 ml vody k 5 ml koncentrovaného roztoku, čím sa dosiahol konečný objem 75 ml.

Príklad 3

Koncentrácia zásobného roztoku fruktózy je 10 g / l. Je potrebné z neho pripraviť roztok fruktózy s koncentráciou 0,5 mg / ml. Na riedenie sa vezme 20 ml zásobného roztoku: aký by mal byť objem zriedeného roztoku?

Prvým krokom pri riešení problému je výpočet zrieďovacieho faktora (DF). Po získaní sa vypočíta objem nariedeného roztoku ( _Vf ).

Pred vykonaním navrhovaného výpočtu je však potrebné urobiť nasledujúce pozorovanie: musíme umiestniť množstvá koncentrácií fruktózy do rovnakých jednotiek. V tomto konkrétnom prípade je 10 g / l ekvivalentné 10 mg / ml, táto situácia je ilustrovaná nasledujúcou transformáciou:

(mg / ml) = (g / l) x (1 000 mg / g) x (L / 1 000 ml)

teda:

10 g / l = 10 mg / ml

Pokračovanie vo výpočtoch:

FD = C _i / C _f

DF = (10 mg / ml) / (0,2 mg / ml)

päťdesiat

Ale pretože _Vf = FD x V _i

V _f = 50 x 20 ml

1 000 ml

Potom sa 20 ml 10 g / l fruktózového roztoku zriedilo na 1 I 0,2 g / l roztoku.

Príklad 4

Bude ilustrovaný spôsob výroby sériových riedení. Existuje roztok glukózy s koncentráciou 32 mg / 100 ml, z ktorého je potrebné pripraviť riedením sadu roztokov glukózy s koncentráciami: 16 mg / 100 ml, 8 mg / 100 ml, 4 mg / 100 ml, 2 mg / 100 ml a 1 mg / 100 ml.

proces

5 skúmaviek je označených pre každú z koncentrácií uvedených vo vyhlásení. Do každej z nich sa napríklad umiestnia 2 ml vody.

Potom do skúmavky 1 s vodou sa pridajú 2 ml zásobného roztoku. Obsah skúmavky 1 sa pretrepáva a 2 ml obsahu sa prenesie do skúmavky 2. Potom sa skúmavka 2 pretrepe a 2 ml obsahu sa prenesú do skúmavky 3; postupuje rovnakým spôsobom s rúrkami 4 a 5.

vysvetlenie

Do skúmavky 1 sa pridajú 2 ml vody a 2 ml zásobného roztoku s koncentráciou glukózy 32 mg / 100 ml. Konečná koncentrácia glukózy v tejto skúmavke je 16 mg / 100 ml.

Do skúmavky 2 sa pridajú 2 ml vody a 2 ml obsahu skúmavky 1 s koncentráciou glukózy 16 mg / 100 ml. Potom sa v skúmavke 2 koncentrácia skúmavky 1 zriedi dvakrát (DF). Konečná koncentrácia glukózy v tejto skúmavke je 8 mg / 100 ml.

Do skúmavky 3 sa pridajú 2 ml vody a 2 ml obsahu skúmavky 2 s koncentráciou glukózy 8 mg / 100 ml. A podobne ako ďalšie dve skúmavky, koncentrácia je rozdelená na dve: 4 mg / 100 ml glukózy v skúmavke 3.

Z vyššie uvedeného dôvodu je konečná koncentrácia glukózy v skúmavkách 4 a 5 2 mg / 100 ml a 1 mg / 100 ml.

DF skúmaviek 1, 2, 3, 4 a 5, vzhľadom na zásobný roztok, sú: 2, 4, 8, 16 a 32, v tomto poradí.

Referencie

1. Aus e Tute. (SF). Výpočty zrieďovacieho faktora. Prevzaté z: ausetute.com.au
2. JT (nd). Riediaci faktor. , Prevzaté z: csus.edu
3. Dilutions Help. (SF). Prevzaté z: uregina.ca
4. Joshua. (5. júna 2011). Rozdiel medzi riedením a riediacim faktorom. DifferenceBetween.net. Obnovené z: diferbetween.net
5. Whitten, Davis, Peck a Stanley. Chémia. (8. vydanie). CENGAGE Learning.
6. Inovujte vás. (11. marca 2014). Sériové riedenia. Získané z: 3.uah.es