Hoe oplossingen te verdunnen

Verdunning is het proces waarbij een geconcentreerde oplossing minder geconcentreerd wordt. Er zijn verschillende redenen waarom men een verdunning zou willen uitvoeren. Biochemici verdunnen bijvoorbeeld oplossingen uit hun geconcentreerde vorm om nieuwe oplossingen te creëren voor gebruik in hun experimenten. Als een meer casual type verdunning, verdunnen barmannen vaak sterke drank met een frisdrank of sap om een ​​cocktail smakelijker te maken. Voor verdunde oplossingen in laboratoriumexperimenten is de formele formule voor het berekenen van een verdunning C₁V₁ = C₂V₂, waar C₁ en C₂ vertegenwoordigen de concentraties van de initiële en uiteindelijke oplossingen, respectievelijk, en V₁ en V₂ vertegenwoordigen hun volumes.

Methode één van de twee:
Nauwkeurig verdunnende concentraten via verdunningsvergelijking

1. 1 Bepaal wat jij do en niet doen weten. Het uitvoeren van een verdunning in de chemie betekent meestal dat u een kleine hoeveelheid van een oplossing neemt waarvan u de concentratie kent, en vervolgens een neutrale vloeistof (zoals water) toevoegt om een ​​nieuwe oplossing te maken met een groter volume maar met een lagere concentratie. Dit gebeurt heel vaak in chemielaboratoria, omdat de reagentia voor efficiëntie vaak worden bewaard in relatief hoge concentraties die vervolgens worden verdund voor gebruik in experimenten. Meestal weet u in de meeste praktijksituaties de concentratie van uw startoplossing en zowel de concentratie als het volume dat u in uw tweede oplossing wilt, maar niet het volume van de eerste oplossing die je moet gebruiken om er te komen.
   • In andere situaties (met name in problemen met het schoolwerk), moet je misschien een ander deel van de puzzel vinden - je krijgt bijvoorbeeld een eerste volume en concentratie, en vervolgens gevraagd om de definitieve concentratie te vinden als je de oplossing verdunt tot een bepaald volume. In het geval van een verdunning, is het nuttig om de balans op te maken van bekende en onbekende variabelen voordat u begint.^[1]
   • Laten we een voorbeeldprobleem aanpakken. Zeg dat het onze taak is om een ​​5 M (molaire) oplossing met water te verdunnen tot 1 liter (0.3 US gal) van een 1 mM (millimolaire) oplossing. In dit geval weten we de concentratie van de oplossing waarmee we beginnen en het doelvolume en de concentratie die we willen, maar niet hoeveel van de initiële oplossing hebben we nodig om water toe te voegen om daar te komen.
     • Ter herinnering: in de chemie is M een maat voor de concentratie die wordt genoemd Molarity, wat mol van een stof per liter aangeeft.
2. 2 Steek uw waarden in de formule C₁V₁ = C₂V₂. In deze formule, C₁ is de concentratie van de startoplossing, V₁ is het volume van de startoplossing, C₂ is de concentratie van de uiteindelijke oplossing en V₂ is het volume van de uiteindelijke oplossing. Als u uw bekende waarden in deze vergelijking invoegt, kunt u de onbekende waarde met minimale moeilijkheid vinden.^[2]
   • Misschien vindt u het handig om een ​​vraagteken te plaatsen voor de variabele die u aan het oplossen bent.
   • Laten we doorgaan met ons voorbeeld. We zouden onze bekende waarden als volgt inpluggen:
     • C₁V₁ = C₂V₂
     • (5 M) V₁ = (1 mM) (1 L). Onze twee concentraties hebben verschillende eenheden. Laten we hier stoppen en doorgaan naar de volgende stap.
3. 3 Houd rekening met verschillen in eenheden. Omdat verdunningen concentratieveranderingen met zich meebrengen (die soms behoorlijk groot kunnen zijn), is het niet ongebruikelijk dat twee variabelen in uw vergelijking zich in verschillende eenheden bevinden. Hoewel dit gemakkelijk over het hoofd wordt gezien, kunnen mismatching-eenheden in uw vergelijking ertoe leiden dat uw antwoorden van grote orde worden. Voordat u het probleem oplost, converteert u alle waarden met verschillende concentratie- en / of volume-eenheden.
   • In ons voorbeeld gebruiken we verschillende eenheden voor concentratie M (molair) en mM (millimolair). Laten we onze tweede meting omzetten in M:
     • 1 mM × 1 M / 1.000 mM (er zijn 1.000 mM per 1 M.)
     • = 0,001 M
4. 4 Los op om de ontbrekende variabele te vinden. Wanneer al je eenheden overeenkomen, los je je vergelijking op. Dit kan bijna altijd met eenvoudige algebra gedaan worden.
   • We hebben ons voorbeeldprobleem hier gelaten: (5 M) V₁ = (1 mM) (1 L). Laten we oplossen voor V₁ met onze nieuwe eenheden.
     • (5 M) V₁ = (0,001 M) (1 L)
     • V₁ = (0,001 M) (1 L) / (5 M).
     • V₁ = 0.0002 L., of 0.2 mL.
5. 5 Begrijp hoe u uw antwoord praktisch moet gebruiken. Stel dat u uw ontbrekende waarde heeft gevonden, maar u weet niet zeker hoe u deze nieuwe informatie kunt toepassen op een realistische verdunning die u moet uitvoeren. Dit is begrijpelijk - de taal van wiskunde en wetenschappen leent zich soms niet voor de echte wereld. Wanneer u alle vier de waarden in de vergelijking C kent₁V₁ = C₂V₂, voer je verdunning als volgt uit:
   • Meet het volume V₁ van de oplossing met concentratie C₁. Voeg vervolgens voldoende verdunnende vloeistof (water, enz.) Toe om een ​​totaal volume te verkrijgen. V₂. Deze nieuwe oplossing heeft de door jou gewenste concentratie (C₂).
   • In ons voorbeeld zouden we bijvoorbeeld eerst 0,2 ml van onze 5 M-oplossing meten. Vervolgens zouden we voldoende water toevoegen om het volume van de oplossing te verhogen tot 1 L: 1 L - 0.0002 L = 0.9998 L of 999.8 mL. Met andere woorden, we zouden 999,8 ml water aan ons kleine monster van oplossing toevoegen. Onze nieuwe, verdunde oplossing heeft een concentratie van 1 mM, wat we in de eerste plaats wilden.

Methode twee van twee:
Eenvoudige, praktische verdunningen maken

1. 1 Lees elke verpakking voor informatie. Er zijn verschillende redenen waarom u een verdunning thuis, in de keuken of in een andere niet-chemische labomgeving wilt maken. Bijvoorbeeld, de simpele handeling van het maken van sinaasappelsap uit concentraat is een verdunning. In veel gevallen bevatten producten die moeten worden verdund informatie over de verdunning die ergens op de verpakking moet worden gemaakt. Ze kunnen zelfs precieze aanwijzingen hebben om te volgen. Hier zijn enkele dingen om naar te zoeken bij het zoeken naar informatie:
   • Het volume van het te gebruiken product
   • Het volume van de te gebruiken verdunningsvloeistof
   • Het type verdunningsvloeistof dat moet worden gebruikt (meestal water)
   • Speciale menginstructies
   • Jij waarschijnlijk zal niet zie informatie over de precieze concentraties van de vloeistoffen die worden gebruikt. Deze informatie is overbodig voor de gemiddelde consument.
2. 2 Voeg de stof toe die fungeert als het verdunde middel tot de geconcentreerde oplossing. Voor eenvoudige huishoudelijke verdunningen, zoals degene die u in de keuken kunt maken, hoeft u alleen maar het volume van het concentraat dat u gebruikt en de geschatte eindconcentratie die u wilt voordat u begint te kennen. Verdun het concentraat met een geschikte hoeveelheid verdunningsvloeistof, die wordt bepaald in verhouding tot het aanvankelijke volume concentraat dat wordt gebruikt. Zie hieronder:
   • Als we bijvoorbeeld 1 kopje geconcentreerd sinaasappelsap willen verdunnen tot 1/4 van de beginconcentratie, voegen we eraan toe 3 kopjes van water naar het concentraat. Ons uiteindelijke mengsel bevat 1 kop concentraat in 4 kopjes totale vloeistof - 1/4 van de beginconcentratie.^[3]
   • Hier is een complexer voorbeeld: als we wilden verdunnen 2/3 kop van concentraat tot 1/4 van de aanvankelijke concentratie, zouden we 2 kopjes water toevoegen, omdat 2/3 kop 1/4 van de totale vloeistof van 2 en 2/3 kopjes is.
   • Zorg ervoor dat u uw stoffen toevoegt aan een vat dat groot genoeg is voor het uiteindelijke volume dat u wilt, een grote kom of een vergelijkbare container.
3. 3 Negeer het volume van poeders in de meeste gevallen. Het toevoegen van poeders (zoals bepaalde drankmengsels) aan vloeistoffen hoeft meestal niet als een "verdunning" te worden beschouwd. De volumeverandering die wordt gecreëerd door de toevoeging van een kleine hoeveelheid poeder aan een vloeistof, is gewoonlijk klein genoeg om effectief te worden genegeerd. Met andere woorden, wanneer u kleine hoeveelheden poeder aan een vloeistof toevoegt, voegt u het poeder toe aan het uiteindelijke volume vloeistof dat u wilt en mengt u.