ФАКТОР РАЗВЕДЕНИЯ: ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ, КАК ПОЛУЧИТЬ, ПРИМЕРЫ - ХИМИЯ

Коэффициент разбавления (DF) - это число, указывающее, сколько раз раствор необходимо разбавить, чтобы получить более низкую концентрацию. Раствор может иметь растворенное твердое, жидкое или газообразное вещество. Следовательно, его концентрация зависит от количества частиц растворенного вещества и общего объема V.

В области химии используются многие выражения концентрации: процентное, молярное (M), нормальное (N) и другие. Каждый из них зависит от конечного количества растворенного вещества; от граммов, килограммов или молей до эквивалентов. Однако при уменьшении таких концентраций ко всем этим выражениям применяется DF.

Источник: Автор не предоставлен машиночитаемым автором. Предполагается, что Leridant ~ commonswiki (на основании заявлений об авторских правах). , через Wikimedia Commons

Пример последовательного разбавления гренадина показан на изображении выше. Обратите внимание, что слева направо красный цвет становится светлее; что соответствует более низкой концентрации гренадина.

Коэффициент разбавления позволяет определить, насколько разбавлен последний стакан по сравнению с первым. Таким образом, вместо простых органолептических свойств с FD эксперимент может быть повторен с той же бутылкой с гренадином (исходным раствором); таким образом гарантируется, что концентрации новых сосудов равны.

Концентрация гренадина может быть выражена в любых единицах; однако объем сосудов постоянен, и для облегчения расчетов просто используются объемы растворенного в воде гренадина. Их сумма будет равна V: общему объему жидкости в стакане.

Как и в случае с гренадином в примере, это происходит в лаборатории с любым другим реагентом. Готовят концентрированные исходные растворы, из которых берут аликвоты и разбавляют для получения более разбавленных растворов. Таким образом, мы стремимся снизить риски в лаборатории и потери реагентов.

Что такое коэффициент разбавления?

разбавление

Разбавление - это процедура, позволяющая уменьшить концентрацию раствора или его плотность. Действие по снижению интенсивности цвета в растворе красителя также можно рассматривать как разбавление.

Чтобы успешно разбавить раствор до определенной концентрации, первое, что необходимо сделать, - это узнать, во сколько раз концентрация исходного раствора больше, чем концентрация разбавленного раствора.

Таким образом, известно, во сколько раз нужно разбавить исходный раствор, чтобы получить раствор нужной концентрации. Количество раз - это так называемый коэффициент разбавления. И в этом она состоит в безразмерной дроби, которая указывает на разбавление.

факторы

Обычно разведение выражается, например, следующим образом: 1/5, 1/10, 1/100 и т. Д. Что это значит? Он просто указывает на то, что для получения раствора с желаемой концентрацией основной раствор необходимо разбавить столько раз, сколько указано в знаменателе названной фракции.

Если, например, используется разведение 1/5, исходный раствор необходимо разбавить в 5 раз, чтобы получить раствор с этой концентрацией. Следовательно, цифра 5 - это коэффициент разбавления. Это переводится следующим образом: раствор 1/5 в пять раз более разбавлен, чем исходный раствор.

Как приготовить такой раствор? Если взять 1 мл исходного раствора, этот объем необходимо увеличить в пять раз, чтобы концентрация растворенного вещества была разбавлена в 1/5 раза. Итак, если его собираются разбавить водой (как в примере с гренадином), к 1 мл этого раствора необходимо добавить 4 мл воды (1 + 4 = 5 мл конечного объема V _F ).

Далее мы обсудим, как вычесть и рассчитать DF.

Как получить коэффициент разбавления?

дедукция

Для приготовления разведения объем исходного или маточного раствора отбирают в мерную колбу, куда добавляют воду до полного заполнения мерной емкости мерной колбы.

В этом случае при добавлении воды в мерную колбу растворенная масса не добавляется. Итак, масса растворенного вещества или раствора остается постоянной:

m _i = m _f (1)

m _i = масса исходного растворенного вещества (в концентрированном растворе).

И m _f = масса конечного растворенного вещества (в разбавленном растворе).

Но m = V x C. Подставляя в уравнение (1), мы имеем:

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

V _i = объем исходного раствора или исходного раствора, который был взят для разбавления.

C _i = концентрация исходного раствора или исходного раствора.

V _f = объем приготовленного разбавленного раствора.

C _f = концентрация разбавленного раствора.

Уравнение 2 можно записать следующим образом:

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

Два действительных выражения для FD

Но C _i / C _f по определению является коэффициентом разбавления , поскольку он указывает, во сколько раз концентрация исходного или исходного раствора больше по сравнению с концентрацией разбавленного раствора. Следовательно, он указывает разбавление, которое необходимо выполнить для приготовления разбавленного раствора из основного раствора.

Аналогичным образом, из наблюдения уравнения 3 можно сделать вывод, что _{соотношение} V _f / V _i является другим способом получения коэффициента разбавления. То есть любое из двух выражений (C _i / C _f , V _f / V _i ) допустимо для вычисления FD. Использование того или другого будет зависеть от имеющихся данных.

Примеры

Пример 1

Раствор 0,3 М NaCl был использован для приготовления разбавленного раствора NaCl 0,015 М. Рассчитайте значение коэффициента разбавления.

Коэффициент разбавления равен 20. Это означает, что для приготовления разбавленного 0,015 М раствора NaCl, 0,3 М раствор NaCl необходимо было разбавить в 20 раз:

FD = C _i / C _f

0,3 млн / 0,015 млн

Пример 2

Зная, что коэффициент разбавления равен 15: какой объем воды нужно было добавить к 5 мл концентрированного раствора глюкозы, чтобы получить желаемое разбавление?

В качестве первого шага рассчитывается объем разбавленного раствора (V _f ). После расчета на основании этого рассчитывается объем воды, добавленной для разбавления.

FD = V _f / V _i .

V _f = FD x V _i

15 х 5 мл

75 мл

Добавленный объем воды = 75 мл - 5 мл

70 мл

Затем, чтобы приготовить разбавленный раствор с коэффициентом разбавления 15, к 5 мл концентрированного раствора добавляли 70 мл воды, чтобы получить конечный объем 75 мл.

Пример 3

Концентрация основного раствора фруктозы составляет 10 г / л. Из него желательно приготовить раствор фруктозы с концентрацией 0,5 мг / мл. Взять 20 мл исходного раствора для разведения: каким должен быть объем разбавленного раствора?

Первым шагом в решении проблемы является вычисление коэффициента разбавления (DF). После получения будет рассчитан объем разбавленного раствора (V _f ).

Но прежде чем произвести предлагаемый расчет, необходимо сделать следующее наблюдение: мы должны поместить количество концентраций фруктозы в те же единицы. В данном конкретном случае 10 г / л эквивалентно 10 мг / мл, эта ситуация иллюстрируется следующим преобразованием:

(мг / мл) = (г / л) x (1000 мг / г) x (л / 1000 мл)

Таким образом:

10 г / л = 10 мг / мл

Продолжаем вычисления:

FD = C _i / C _f

DF = (10 мг / мл) / (0,2 мг / мл)

Но поскольку V _f = FD x V _i

V _f = 50 x 20 мл

1000 мл

Затем 20 мл раствора фруктозы 10 г / л разбавляли до 1 л раствора 0,2 г / л.

Пример 4

Будет проиллюстрирован метод серийных разведений. Существует раствор глюкозы с концентрацией 32 мг / 100 мл, и из него желательно приготовить путем разбавления набор растворов глюкозы с концентрациями: 16 мг / 100 мл, 8 мг / 100 мл, 4 мг / 100 мл, 2 мг / 100 мл и 1 мг / 100 мл.

Обработать

Для каждой из концентраций, указанных в заявлении, маркировано 5 пробирок. В каждую из них наливают, например, 2 мл воды.

Затем в пробирку 1 с водой добавляют 2 мл маточного раствора. Содержимое пробирки 1 встряхивают и 2 мл ее содержимого переносят в пробирку 2. В свою очередь, пробирку 2 встряхивают и 2 мл ее содержимого переносят в пробирку 3; поступая таким же образом с трубками 4 и 5.

объяснение

В пробирку 1 добавляют 2 мл воды и 2 мл основного раствора с концентрацией глюкозы 32 мг / 100 мл. Таким образом, конечная концентрация глюкозы в этой пробирке составляет 16 мг / 100 мл.

В пробирку 2 добавляют 2 мл воды и 2 мл содержимого пробирки 1 с концентрацией глюкозы 16 мг / 100 мл. Затем в пробирке 2 концентрация пробирки 1 разбавляется в 2 раза (DF). Таким образом, конечная концентрация глюкозы в этой пробирке составляет 8 мг / 100 мл.

2 мл воды и 2 мл содержимого пробирки 2 добавляют в пробирку 3 с концентрацией глюкозы 8 мг / 100 мл. Как и в двух других пробирках, концентрация делится на две части: 4 мг / 100 мл глюкозы в пробирке 3.

По причинам, объясненным выше, конечная концентрация глюкозы в пробирках 4 и 5 составляет, соответственно, 2 мг / 100 мл и 1 мг / 100 мл.

DF пробирок 1, 2, 3, 4 и 5 по отношению к исходному раствору составляют: 2, 4, 8, 16 и 32 соответственно.

Ссылки

Aus e Tute. (SF). Расчет коэффициента разбавления. Взято с: ausetute.com.au
JT (nd). Фактор разбавления. , Взято с: csus.edu
Разбавления помогают. (SF). Взято с: uregina.ca
Джошуа. (5 июня 2011 г.). Разница между разбавлением и коэффициентом разбавления. DifferenceBetween.net. Получено с: differencebetween.net
Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. Химия. (8-е изд.). CENGAGE Обучение.
Вносите инновации в себя. (11 марта 2014 г.). Серийные разведения. Получено с: 3.uah.es

ФАКТОР РАЗВЕДЕНИЯ: ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ, КАК ПОЛУЧИТЬ, ПРИМЕРЫ - ХИМИЯ - 2024