PRÍPRAVA RIEŠENÍ: AKO NA TO, PRÍKLADY, CVIČENIA - CHÉMIA - 2025

Príprava riešenie je jedným z najrozvinutejších aktivít vnútri aj mimo experimentálne vedy, najmä s ohľadom na chémiu, biológiu, bioanalysis, medicíny a farmácie. V komerčnej sfére mnohé z výrobkov, ktoré kupujeme, či už ide o jedlo alebo do kúpeľní, pozostávajú z vodných roztokov.

Jednoduchý roztok je homogénna zmes pozostávajúca z rozpúšťadla, obvykle kvapaliny a rozpustenej látky. Je to spojené s koncentráciou, ktorej jednotky sa líšia v závislosti od účelov, na ktoré bola pripravená, ako aj s presnosťou, s akou je vyjadrená jej koncentrácia.

Riešenia sú jedným z najbežnejších a najdôležitejších prvkov chémie a majú na ich prípravu niekoľko pravidiel. Zdroj: Pxhere.

Princíp všetkých roztokových prípravkov je v podstate rovnaký: rozpustite rozpustenú látku vo vhodnom rozpúšťadle alebo vychádzajúc z koncentrovaného (zásobného) roztoku, odoberte alikvoty na prípravu viac zriedených. Konečným cieľom je vysoká homogenita a že riešenie má požadované vlastnosti.

V každodennom živote sa roztoky pripravujú podľa kritéria chuti, to znamená, aká intenzívna by mala byť chuť nápoja. Laboratóriá alebo priemyselné odvetvia však vyžadujú menej subjektívny parameter: vopred určenú koncentráciu, ktorá sa dosiahne dodržiavaním viacerých pravidiel a obvykle jednoduchých matematických výpočtov.

Ako pripravujete riešenie?

Predchádzajúce kroky

Pred prípravou roztoku je potrebné určiť, akú koncentráciu bude mať jeho rozpustená látka alebo každá z nich a aké bude rozpúšťadlo, ktoré sa použije. Chcete, aby to bolo 1% m / v? Alebo 30% m / v? Bude pripravený v koncentrácii 0,2 M alebo 0,006 M? Rovnako musí byť známe, na aké účely sa bude používať: analytické činidlá, činidlá, médiá, ukazovatele atď.

Tento posledný bod určuje, či bude potrebné použitie odmerných baniek alebo balónov. Ak je odpoveď negatívna, riešenia sa môžu pripraviť priamo v kadičke, a preto bude príprava jednoduchšia a menej precízna.

Rozpúšťanie rozpustenej látky

Bez ohľadu na koncentráciu alebo ak chcete, aby bola čo najpresnejšia, prvým krokom pri príprave roztoku je zváženie rozpustenej látky a jej rozpustenie v príslušnom rozpúšťadle. Niekedy, aj keď je rozpustená látka rozpustná vo vybranom rozpúšťadle, je potrebné ju zahriať na doštičku alebo mať magnetické miešadlo.

V skutočnosti je rozpustená látka faktorom, ktorý výrazne odlišuje spôsob prípravy rôznych roztokov. Na druhej strane, ak je rozpúšťadlom prchavá kvapalina, roztok sa pripraví v digestore.

Celý proces rozpúšťania rozpustenej látky sa uskutočňuje v kadičke. Po rozpustení a pomocou nosiča a lievika sa jeho obsah prenesie do odmernej banky alebo balóna požadovaného objemu.

Ak sa použilo miešadlo, musí sa riadne umyť, aby sa zabezpečilo, že na jeho povrchu nezostanú žiadne stopy rozpustenej látky; a jeden musí byť opatrný pri prenose, inak trepačka spadne do odmerného balóna. Z tohto dôvodu je vhodné a veľmi užitočné pomôcť si s magnetom. Na druhej strane je možné namiesto miešadla použiť aj sklenenú tyč.

Naplňte odmernú banku alebo balón

Týmto rozpustením rozpustenej látky týmto spôsobom zaistíme, že v odmernej banke nebudú žiadne suspendované pevné látky, ktoré sa potom budú ťažko rozpúšťať a ovplyvnia analytickú kvalitu konečného roztoku.

Akonáhle sa tak stane, objem balónika sa doplní alebo doplní rozpúšťadlom, až kým sa povrch kvapaliny nezhoduje so značkou vyznačenou na sklenenom pohári.

Nakoniec sa uzavretý balónik alebo banka s príslušnými uzávermi niekoľkokrát pretrepávajú a roztok zostane pripravený.

Príklady riešení

V laboratóriu je bežné pripravovať roztoky kyselín alebo zásad. Tieto sa musia najskôr pridať do značného objemu rozpúšťadla; napríklad voda. Nikdy by sa to nemalo robiť opačne: pridajte vodu do kyselín alebo zásad, ale skôr do určitého objemu vody. Dôvodom je skutočnosť, že ich hydratácia je veľmi exotermická a existuje dokonca riziko výbuchu kadičky.

Kyselina sírová

Predpokladajme, že chcete pripraviť zriedený roztok kyseliny sírovej. Po vyčistení alikvotu, ktorý sa má odobrať zo zásobného alebo koncentrovaného roztoku, sa tento roztok prenesie do odmerného balóna, ktorý už bude mať objem vody.

Napriek tomu sa bude uvoľňovať teplo a musí sa veľmi pomaly privádzať k značke vodou, pričom sa musí počkať, kým balónik vychladne alebo nebude príliš horúci.

Hydroxid sodný

Na druhej strane sa roztok hydroxidu sodného pripravuje odvážením dražé NaOH v kadičke s vodou. Po rozpustení NaOH, s magnetickým miešadlom alebo bez neho sa alkalická voda prenesie do príslušnej odmernej banky a doplní sa vodou alebo etanolom po značku.

cvičenie

Cvičenie 1

Chcete pripraviť liter 35% (m / v) roztoku chloridu sodného vo vode. Koľko soli by sa malo odvážiť a ako postupovať?

Koncentrácia 35% m / v znamená, že máme 35 g NaCl na každých 100 ml vody. Keď nás žiadajú o liter roztoku, desaťnásobok tohto množstva, odvážime 350 g soli, ktorú sa pokúsime rozpustiť v objeme jedného litra.

Takto sa vo veľkej kadičke odváži 350 g NaCl. Následne sa pridá dostatočné množstvo vody (menej ako jeden liter) na rozpustenie soli pomocou sklenenej tyčinky. Pretože soľ je veľmi dobre rozpustná vo vode, použitie magnetického miešadla nie je povinné.

Po rozpustení týchto 350 g NaCl sa slaná voda prenesie do jednolitrovej odmernej banky a doplní sa vodou po značku; alebo jednoducho naplňte liter vody do rovnakej kadičky a pokračujte v miešaní, aby sa zabezpečila homogenita soli. Posledné uvedené platí, keď roztok nemusí mať presnú koncentráciu, ale približnú koncentráciu.

Cvičenie 2

Chcete pripraviť 250 ml octu (5% (objem / objem) kyseliny octovej), počnúc fľašou ľadovej kyseliny octovej (100% čistota). Aký objem tejto fľaše by sa mal odobrať?

Bez ohľadu na to, aký objem ľadovej kyseliny octovej sa meria, bude mať koncentráciu 100%; jedna kvapka, 2 ml, 10 ml, atď. Ak delíme 100/5, budeme mať 20, čo znamená náš zrieďovací faktor; to znamená objem, ktorý zmeráme z fľaše, ktorú zriedime 20-krát. Preto by 250 ml octu malo zodpovedať tomuto objemu 20-krát väčší.

Takže 250/20 nám dáva 12,5, čo znamená, že z ľadovej fľaše s kyselinou octovou odoberieme 12,5 ml a zriedime v 237,5 ml vody (250 - 12,5).

Na tento účel sa použije odmerná a sterilizovaná pipeta alebo sa malý objem ľadovej kyseliny octovej prenesie do čistej kadičky, z ktorej sa odoberie 12,5 ml alikvot, a pridá sa do 250 ml odmerného balóniku s predchádzajúce a dostatočné množstvo vody. Preto pridáme kyselinu do vody a nie vodu do kyseliny.

Referencie

1. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). chémia (8. vydanie). CENGAGE Learning.
2. Joshua Halpern, Scott Sinex a Scott Johnson. (5. júna 2019). Príprava riešení. Chémia LibreTexts. Obnovené z: chem.libretexts.org
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (16. september 2019). Ako pripraviť riešenie. Získané z: thinkco.com
4. Netorials pre ChemPages. (SF). Stechiometrický modul: Riešenia. Získané z: chem.wisc.edu
5. Vedecká spoločnosť. (2020). Príprava chemických roztokov. Získané z: sciencecompany.com