Solusi konsentrasi persentase. Prinsip penyiapan larutan dan perhitungan dalam analisis volumetrik Kompres dengan dimexide

Persiapan solusi. Larutan adalah campuran homogen antara dua zat atau lebih. Konsentrasi suatu larutan dinyatakan dengan berbagai cara:

dalam persen berat, mis. dengan jumlah gram zat yang terkandung dalam 100 g larutan;

dalam persentase volume, mis. dengan jumlah satuan volume (ml) zat dalam 100 ml larutan;

molaritas, yaitu jumlah gram mol suatu zat yang terkandung dalam 1 liter larutan (larutan molar);

normalitas, yaitu jumlah gram ekuivalen zat terlarut dalam 1 liter larutan.

Solusi konsentrasi persentase. Larutan persentase disiapkan sebagai larutan perkiraan, sedangkan sampel zat ditimbang dengan timbangan teknokimia, dan volume diukur menggunakan silinder ukur.

Untuk menyiapkan solusi persentase, beberapa metode digunakan.

Contoh. Perlu menyiapkan 1 kg larutan natrium klorida 15%. Berapa banyak garam yang perlu Anda konsumsi untuk ini? Perhitungannya dilakukan menurut proporsi:

Oleh karena itu, untuk ini Anda perlu mengambil 1000-150 = 850 g air.

Jika perlu menyiapkan 1 liter larutan natrium klorida 15%, jumlah garam yang dibutuhkan dihitung dengan cara yang berbeda. Dengan menggunakan buku referensi, temukan massa jenis larutan ini dan, kalikan dengan volume tertentu, dapatkan massa dari jumlah larutan yang diperlukan: 1000-1,184 = 1184 g.

Maka berikut ini:

Oleh karena itu, jumlah natrium klorida yang dibutuhkan berbeda untuk pembuatan 1 kg dan 1 liter larutan. Dalam kasus di mana larutan dibuat dari reagen yang mengandung air kristalisasi, hal ini harus diperhitungkan saat menghitung jumlah reagen yang diperlukan.

Contoh. Perlu dibuat 1000 ml larutan Na2CO3 5% dengan massa jenis 1,050 dari garam yang mengandung air kristalisasi (Na2CO3-10H2O)

Berat molekul (berat) Na2CO3 adalah 106 g, berat molekul (berat) Na2CO3-10H2O adalah 286 g, dari sini dihitung jumlah Na2CO3-10H2O yang dibutuhkan untuk membuat larutan 5%:

Larutan dibuat dengan menggunakan metode pengenceran sebagai berikut.

Contoh. 1 liter larutan HCl 10% perlu dibuat dari larutan asam dengan massa jenis relatif 1,185 (37,3%). Massa jenis relatif larutan 10% adalah 1,047 (menurut tabel referensi), oleh karena itu massa (berat) 1 liter larutan tersebut adalah 1000X1,047 = 1047 g Jumlah larutan ini harus mengandung hidrogen klorida murni

Untuk menentukan berapa banyak asam 37,3% yang perlu diminum, kita buat perbandingannya:

Saat menyiapkan larutan dengan mengencerkan atau mencampurkan dua larutan, metode skema diagonal atau “aturan silang” digunakan untuk menyederhanakan perhitungan. Di perpotongan dua garis, konsentrasi tertentu ditulis, dan di kedua ujung di sebelah kiri - konsentrasi larutan awal; untuk pelarut sama dengan nol.

Satuan SI dalam klinis diagnostik laboratorium.

Dalam diagnostik laboratorium klinis Sistem internasional unit disarankan untuk digunakan sesuai dengan aturan berikut.

1. Satuan volume harus liter. Tidak disarankan menggunakan subkelipatan atau kelipatan satu liter (1-100 ml) pada penyebutnya.

2. Konsentrasi zat yang diukur dinyatakan sebagai molar (mol/l) atau massa (g/l).

3. Konsentrasi molar digunakan untuk zat yang berat molekul relatifnya diketahui. Konsentrasi ionik dilaporkan sebagai molar.

4. Konsentrasi massa digunakan untuk zat yang berat molekul relatifnya tidak diketahui.

5. Massa jenis ditunjukkan dalam g/l; jarak bebas – dalam ml/s.

6. Aktivitas enzim terhadap jumlah zat dalam waktu dan volume dinyatakan dalam mol/(s*l); µmol/(s*l); nmol/(s*l).

Saat mengkonversi satuan massa menjadi satuan kuantitas suatu zat (molar), faktor konversinya adalah K=1/Mr, dimana Mr adalah massa molekul relatif. Dalam hal ini, satuan awal massa (gram) sesuai dengan satuan molar jumlah zat (mol).

Karakteristik umum.

Solusi adalah sistem homogen yang terdiri dari dua atau lebih komponen dan produk interaksinya. Tidak hanya air, etil alkohol, eter, kloroform, benzena, dll juga dapat berperan sebagai pelarut.

Proses pelarutan sering kali disertai dengan pelepasan panas (reaksi eksotermik - pelarutan alkali kaustik dalam air) atau penyerapan panas (reaksi endotermik - pelarutan garam amonium).

Larutan cair meliputi larutan zat padat dalam zat cair (larutan garam dalam air), larutan zat cair dalam zat cair (larutan etil alkohol dalam air), larutan gas dalam cairan (CO 2 dalam air).

Larutan tidak hanya berbentuk cair, tetapi juga padat (kaca, paduan perak dan emas), serta berbentuk gas (udara). Yang paling penting dan umum adalah larutan air.

Kelarutan adalah sifat suatu zat untuk larut dalam suatu pelarut. Berdasarkan kelarutannya dalam air, semua zat dibagi menjadi 3 kelompok - sangat larut, sedikit larut, dan praktis tidak larut. Kelarutan terutama bergantung pada sifat zat. Kelarutan dinyatakan dengan jumlah gram suatu zat yang dapat larut maksimal dalam 100 g pelarut atau larutan pada suhu tertentu. Besaran ini disebut koefisien kelarutan atau sekadar kelarutan suatu zat.

Suatu larutan yang pada suhu dan volume tertentu tidak terjadi pelarutan lebih lanjut disebut larutan jenuh. Larutan tersebut berada dalam kesetimbangan dengan kelebihan zat terlarut; larutan tersebut mengandung jumlah zat maksimum yang mungkin ada pada kondisi tertentu. Jika konsentrasi suatu larutan tidak mencapai konsentrasi jenuh pada kondisi tertentu, maka larutan tersebut disebut larutan tak jenuh. Larutan lewat jenuh mengandung lebih banyak zat dibandingkan larutan jenuh. Larutan lewat jenuh sangat tidak stabil. Pengocokan sederhana pada bejana atau kontak dengan kristal zat terlarut menyebabkan kristalisasi seketika. Dalam hal ini, larutan lewat jenuh berubah menjadi larutan jenuh.

Konsep “solusi jenuh” harus dibedakan dari konsep “solusi lewat jenuh”. Solusi dengan konten tinggi zat terlarut. Larutan jenuh dari berbagai zat dapat sangat bervariasi konsentrasinya. Untuk zat yang sangat larut (kalium nitrit), larutan jenuh memiliki konsentrasi yang tinggi; Untuk zat yang sukar larut (barium sulfat), larutan jenuh mempunyai konsentrasi zat terlarut yang rendah.

Dalam sebagian besar kasus, kelarutan suatu zat meningkat seiring dengan meningkatnya suhu. Namun ada zat yang kelarutannya sedikit meningkat dengan meningkatnya suhu (natrium klorida, aluminium klorida) atau bahkan menurun.

Ketergantungan Kelarutan berbagai zat suhu digambarkan secara grafis menggunakan kurva kelarutan. Suhu diplot pada sumbu absis, kelarutan diplot pada sumbu ordinat. Dengan demikian, dimungkinkan untuk menghitung berapa banyak garam yang keluar dari larutan saat larutan mendingin. Pelepasan zat dari larutan seiring dengan penurunan suhu disebut kristalisasi, dan zat dilepaskan dalam bentuk murni.

Jika larutan mengandung pengotor, maka larutan tersebut akan menjadi tidak jenuh meskipun suhunya menurun, dan pengotor tersebut tidak akan mengendap. Ini adalah dasar dari metode pemurnian zat – kristalisasi.

DI DALAM larutan berair Senyawa yang kurang lebih kuat dari partikel zat terlarut dengan air terbentuk - hidrat. Kadang-kadang air tersebut terikat erat dengan zat terlarut sehingga ketika dilepaskan, ia menjadi bagian dari kristal.

Zat kristal yang mengandung air disebut hidrat kristal, dan air itu sendiri disebut air kristalisasi. Komposisi kristal hidrat dinyatakan dengan rumus yang menunjukkan jumlah molekul air per molekul zat - CuSO 4 * 5H 2 O.

Konsentrasi adalah perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah larutan atau pelarut. Konsentrasi larutan dinyatakan dalam perbandingan berat dan volume. Persentase berat menunjukkan kandungan berat suatu zat dalam 100 g larutan (tetapi tidak dalam 100 ml larutan!).

Teknik menyiapkan solusi perkiraan.

Zat-zat yang diperlukan dan pelarut ditimbang sedemikian rupa sehingga jumlah totalnya adalah 100 g.Jika pelarutnya adalah air, yang massa jenisnya sama dengan satu, maka tidak ditimbang, tetapi diukur volumenya sama dengan massa. Jika pelarut adalah cairan yang massa jenisnya tidak sama dengan satu, maka pelarut tersebut ditimbang, atau jumlah pelarut yang dinyatakan dalam gram dibagi dengan indikator massa jenis dan volume yang ditempati oleh cairan tersebut dihitung. Massa jenis P adalah perbandingan massa suatu benda dengan volumenya.

Massa jenis air pada suhu 4 0 C diambil sebagai satuan massa jenis.

Massa jenis relatif D adalah perbandingan massa jenis suatu zat dengan massa jenis zat lain. Dalam praktiknya, mereka menentukan rasio massa jenis suatu zat terhadap massa jenis air, yang diambil sebagai satuan. Misalnya, jika massa jenis relatif suatu larutan adalah 2,05, maka 1 ml larutan tersebut beratnya 2,05 g.

Contoh. Berapa banyak karbon 4 klorida yang harus diambil untuk membuat 100 g larutan lemak 10%? Timbang 10 g lemak dan 90 g pelarut CCl 4 atau, ukur volume yang diisi dengan jumlah CCl 4 yang diperlukan, bagi massa (90 g) dengan massa jenis relatif D = (1,59 g/ml).

V = (90 gram) / (1,59 gram/ml) = 56,6 ml.

Contoh. Bagaimana cara menyiapkan larutan tembaga sulfat 5% dari kristal hidrat zat ini (dihitung sebagai garam anhidrat)? Berat molekul tembaga sulfat adalah 160 g, kristal hidrat adalah 250 g.

250 – 160 X = (5*250) / 160 = 7,8 gram

Oleh karena itu, Anda perlu mengonsumsi 7,8 g kristal hidrat, 92,2 g air. Jika larutan dibuat tanpa mengubahnya menjadi garam anhidrat, perhitungannya disederhanakan. Timbang jumlah garam yang ditentukan dan tambahkan pelarut sedemikian rupa sehingga berat total larutan adalah 100 g.

Persentase volume menunjukkan berapa banyak suatu zat (dalam ml) yang terkandung dalam 100 ml larutan atau campuran gas. Misalnya, larutan etil alkohol 96% mengandung 96 ml alkohol absolut (anhidrat) dan 4 ml air. Persentase volume digunakan saat mencampurkan cairan yang saling larut dan saat menyiapkan campuran gas.

Rasio persentase berat-volume (cara konvensional untuk menyatakan konsentrasi). Tunjukkan jumlah berat zat yang terkandung dalam 100 ml larutan. Misalnya larutan NaCl 10% mengandung 10 g garam dalam 100 ml larutan.

Teknik pembuatan larutan persentase dari asam pekat.

Asam pekat (sulfat, klorida, nitrat) mengandung air. Rasio asam dan air di dalamnya ditunjukkan dalam persentase berat.

Kepadatan solusi dalam banyak kasus berada di atas kesatuan. Persentase asam ditentukan oleh kepadatannya. Saat menyiapkan larutan yang lebih encer dari larutan pekat, kandungan air di dalamnya diperhitungkan.

Contoh. Larutan 20% asam sulfat H 2 SO 4 perlu dibuat dari asam sulfat 98% pekat dengan massa jenis D = 1,84 g/ml. Awalnya, kita menghitung berapa banyak larutan pekat yang mengandung 20 g asam sulfat.

100 – 98 X = (20*100) / 98 = 20,4 gram

Dalam praktiknya, akan lebih mudah untuk bekerja dengan satuan volumetrik daripada satuan berat asam. Oleh karena itu, mereka menghitung berapa volume asam pekat yang menempati jumlah berat zat yang dibutuhkan. Untuk melakukan ini, jumlah yang diperoleh dalam gram dibagi dengan indikator kepadatan.

V = M/P = 20,4 / 1,84 = 11ml

Hal ini dapat dihitung dengan cara lain, ketika konsentrasi larutan asam awal segera dinyatakan dalam persentase berat-volume.

100 – 180 X = 11 ml

Jika ketelitian khusus tidak diperlukan, saat mengencerkan larutan atau mencampurkannya untuk mendapatkan larutan dengan konsentrasi berbeda, Anda dapat menggunakan cara sederhana dan sederhana berikut ini. dengan cara yang cepat. Misalnya, Anda perlu menyiapkan larutan amonium sulfat 5% dari larutan 20%.

Dimana 20 adalah konsentrasi larutan yang diambil, 0 adalah air, dan 5 adalah konsentrasi yang dibutuhkan. Kita kurangi 5 dari 20, dan tuliskan nilai yang dihasilkan di pojok kanan bawah, kurangi 0 dari 5, tulis angkanya di pojok kanan atas. Maka diagramnya akan berbentuk sebagai berikut.

Artinya Anda perlu mengambil 5 bagian larutan 20% dan 15 bagian air. Jika anda mencampur 2 larutan maka diagramnya tetap sama, hanya larutan asli yang konsentrasinya lebih rendah yang tertulis di pojok kiri bawah. Misalnya, dengan mencampurkan larutan 30% dan 15%, Anda perlu mendapatkan larutan 25%.

Jadi, Anda perlu mengambil 10 bagian larutan 30% dan 15 bagian larutan 15%. Skema ini dapat digunakan ketika ketelitian khusus tidak diperlukan.

Larutan eksak meliputi larutan normal, molar, dan standar.

Suatu larutan disebut normal jika 1 g mengandung g – setara dengan zat terlarut. Jumlah berat suatu zat kompleks, yang dinyatakan dalam gram dan secara numerik sama dengan ekuivalennya, disebut ekuivalen gram. Saat menghitung persamaan senyawa seperti basa, asam, dan garam, Anda dapat menggunakan aturan berikut.

1. Setara basa (E o) sama dengan berat molekul basa dibagi dengan jumlah gugus OH dalam molekulnya (atau dengan valensi logam).

E (NaOH) = 40/1 = 40

2. Setara asam (Ek) sama dengan berat molekul asam dibagi jumlah atom hidrogen dalam molekulnya yang dapat digantikan oleh logam.

E(H 2 JADI 4) = 98/2 = 49

E(HCl) = 36,5/1=36,5

3. Setara garam (E s) sama dengan berat molekul garam dibagi dengan produk valensi logam dan jumlah atomnya.

E(NaCl) = 58,5/(1*1) = 58,5

Ketika asam dan basa berinteraksi, tergantung pada sifat zat yang bereaksi dan kondisi reaksi, tidak semua atom hidrogen yang ada dalam molekul asam harus digantikan oleh atom logam, dan garam asam akan terbentuk. Dalam kasus ini, ekuivalen gram ditentukan oleh jumlah atom hidrogen yang digantikan oleh atom logam dalam reaksi tertentu.

H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO + H 2 O (setara gram sama dengan berat gram molekul).

H 3 PO 4 + 2NaOH = Na 2 HPO 4 + 2H 2 O (setara gram sama dengan setengah gram berat molekul).

Saat menentukan setara gram, diperlukan pengetahuan reaksi kimia dan kondisi di mana hal itu terjadi. Jika Anda perlu menyiapkan larutan desinormal, sentinormal, atau milinormal, ambil masing-masing 0,1; 0,01; 0,001 gram setara dengan zat tersebut. Mengetahui normalitas larutan N dan zat terlarut ekuivalennya, mudah untuk menghitung berapa gram zat yang terkandung dalam 1 ml larutan. Untuk melakukan ini, Anda perlu membagi massa zat terlarut dengan 1000. Banyaknya zat terlarut dalam gram yang terkandung dalam 1 ml larutan disebut titer larutan (T).

T = (N*E) / 1000

T (0,1 H 2 SO 4) = (0,1 * 49) / 1000 = 0,0049 g/ml.

Larutan yang titer (konsentrasinya) diketahui disebut titrasi. Dengan menggunakan larutan alkali yang dititrasi, Anda dapat menentukan konsentrasi (normalitas) larutan asam (asidimetri). Dengan menggunakan larutan asam yang dititrasi, Anda dapat menentukan konsentrasi (normalitas) larutan alkali (alkalimetri). Larutan yang normalitasnya sama bereaksi dalam volume yang sama. Pada normalitas yang berbeda, larutan bereaksi satu sama lain dalam volume yang berbanding terbalik dengan normalitasnya.

N k / N sh = V sh / V k

Nk * Vk = N sch * V sch

Contoh. Untuk mentitrasi 10 ml larutan HCl digunakan 15 ml larutan NaOH 0,5 N. Hitung normalitas larutan HCl.

Nk*10 = 0,5*15

Nk = (0,5 * 15) / 10 = 0,75

N=30/58,5=0,5

Fixanal telah disiapkan sebelumnya dan disegel dalam ampul, sejumlah reagen yang diperlukan untuk menyiapkan 1 liter larutan 0,1 N atau 0,01 N ditimbang secara tepat. Fixanales tersedia dalam bentuk cair dan kering. Yang kering mempunyai umur simpan yang lebih lama. Teknik menyiapkan larutan dari fixanals dijelaskan dalam lampiran kotak dengan fixanals.

Persiapan dan pengujian solusi desinormal.

Larutan desinormal, yang sering digunakan sebagai bahan awal di laboratorium, dibuat dari sediaan kimiawi yang umum. Sampel yang diperlukan ditimbang pada timbangan kimia teknis atau timbangan farmasi. Saat menimbang, kesalahan 0,01 - 0,03 g diperbolehkan.Dalam praktiknya, Anda dapat membuat kesalahan dalam arah sedikit menambah berat yang dihitung. Sampel dipindahkan ke labu takar, lalu ditambahkan sedikit air. Setelah zat larut sempurna dan suhu larutan menjadi sama dengan suhu udara, labu diisi air sampai tanda batas.

Solusi yang disiapkan memerlukan verifikasi. Pengujian dilakukan dengan menggunakan larutan yang dibuat dari bahan pengikatnya, dengan adanya indikator, dan faktor koreksi (K) serta titer ditetapkan. Faktor koreksi (K) atau faktor koreksi (F) menunjukkan berapa jumlah (dalam ml) larutan normal yang tepat sesuai dengan 1 ml larutan yang diberikan (disiapkan). Untuk melakukan ini, pindahkan 5 atau 10 ml larutan yang telah disiapkan ke dalam labu berbentuk kerucut, tambahkan beberapa tetes indikator dan titrasi dengan larutan yang tepat. Titrasi dilakukan dua kali dan rata-rata aritmatika dihitung. Hasil titrasinya harus kurang lebih sama (selisihnya 0,2 ml). Faktor koreksi dihitung berdasarkan perbandingan volume larutan eksak Vt dengan volume larutan uji Vn.

K = V t / V n.

Faktor koreksi juga dapat ditentukan dengan cara kedua - dengan rasio titer larutan uji dengan titer larutan eksak yang dihitung secara teoritis.

K = T praktis / T teori.

Jika ruas kiri suatu persamaan sama, maka ruas kanannya juga sama.

V t / V n. = T praktis / T teori.

Jika titer praktis larutan uji ditemukan, maka telah ditentukan kandungan berat zat dalam 1 ml larutan. Ketika solusi eksak dan solusi yang diuji berinteraksi, 3 kasus dapat terjadi.

1. Larutan-larutan tersebut berinteraksi dalam volume yang sama. Misalnya, titrasi 10 ml larutan 0,1 N memerlukan 10 ml larutan uji. Oleh karena itu, normalitasnya sama dan faktor koreksinya sama dengan satu.

2. Digunakan 9,5 ml larutan uji untuk berinteraksi dengan 10 ml larutan eksak, larutan uji ternyata lebih pekat dibandingkan larutan eksak.

3. 10,5 ml larutan uji digunakan untuk berinteraksi dengan 10 ml larutan eksak, konsentrasi larutan uji lebih lemah dibandingkan larutan eksak.

Faktor koreksi dihitung akurat hingga desimal kedua; fluktuasi dari 0,95 hingga 1,05 diperbolehkan.

Koreksi solusi yang faktor koreksinya lebih besar dari satu.

Faktor koreksi menunjukkan berapa kali larutan tertentu lebih pekat daripada larutan dengan normalitas tertentu. Misalnya, K adalah 1,06. Oleh karena itu, 0,06 ml air harus ditambahkan ke setiap ml larutan yang telah disiapkan. Jika tersisa 200 ml larutan, maka (0,06*200) = 12 ml - tambahkan ke sisa larutan yang sudah disiapkan dan aduk. Metode membawa solusi ke normalitas tertentu sederhana dan nyaman. Saat menyiapkan larutan, Anda harus menyiapkannya dengan larutan yang lebih pekat, daripada larutan encer.

Persiapan solusi yang akurat, faktor koreksinya kurang dari satu.

Dalam larutan ini, sebagian gram ekuivalennya hilang. Bagian yang hilang ini dapat diidentifikasi. Jika kita menghitung selisih antara titer larutan dengan normalitas tertentu (titer teoritis) dan titer dari solusi ini. Nilai yang dihasilkan menunjukkan berapa banyak zat yang harus ditambahkan ke dalam 1 ml larutan untuk membawanya ke konsentrasi larutan normalitas tertentu.

Contoh. Faktor koreksi untuk larutan natrium hidroksida kurang lebih 0,1 N adalah 0,9, volume larutan adalah 1000 ml. Bawa larutan hingga konsentrasi tepat 0,1 N. Setara gram natrium hidroksida – 40 g Titer teoritis untuk larutan 0,1 N – 0,004. Titer praktis - teori T. * K = 0,004 * 0,9 = 0,0036 gram.

teori T. - T berlatih. = 0,004 – 0,0036 = 0,0004 gram.

1000 ml larutan tersisa - 1000 * 0,0004 = 0,4 g.

Jumlah zat yang dihasilkan ditambahkan ke dalam larutan, diaduk rata, dan titer larutan ditentukan kembali. Jika bahan awal untuk menyiapkan solusi adalah asam pekat, alkali, dan zat lainnya, maka perlu dilakukan perhitungan tambahan untuk menentukan berapa banyak larutan pekat yang mengandung jumlah zat tersebut yang dihitung. Contoh. Titrasi 5 ml larutan HCl 0,1 N memerlukan 4,3 ml larutan NaOH 0,1 N yang tepat.

K = 4,3/5 = 0,86

Solusinya lemah, perlu diperkuat. Kami menghitung teori T. , T latihan dan perbedaan mereka.

teori T. = 3,65 / 1000 = 0,00365

T berlatih. = 0,00365 * 0,86 = 0,00314

teori T. - T berlatih. = 0,00364 – 0,00314 = 0,00051

200 ml larutan tetap tidak terpakai.

200 * 0,00051 = 0,102 gram

Untuk larutan HCl 38% dengan massa jenis 1,19, kita membuat proporsinya.

100 – 38 X = (0,102 * 100) / 38 = 0,26 gram

Kami mengubah satuan berat menjadi satuan volume, dengan mempertimbangkan massa jenis asam.

V = 0,26 / 1,19 = 0,21ml

Pembuatan 0,01 N, 0,005 N dari larutan desinormal, yang mempunyai faktor koreksi.

Awalnya, hitung berapa volume larutan 0,1 N yang harus diambil untuk membuat larutan 0,01 N. Volume yang dihitung dibagi dengan faktor koreksi. Contoh. Perlu dibuat 100 ml larutan 0,01 N dari 0,1 N dengan K = 1,05. Karena larutannya 1,05 kali lebih pekat, kita perlu mengambil 10/1,05 = 9,52 ml. Jika K = 0,9, maka Anda perlu mengambil 10/0,9 = 11,11 ml. DI DALAM pada kasus ini ambil larutan dalam jumlah sedikit lebih banyak dan sesuaikan volume dalam labu takar hingga 100 ml.

Aturan berikut ini berlaku untuk penyiapan dan penyimpanan larutan yang dititrasi.

1. Setiap larutan yang dititrasi mempunyai umur simpannya masing-masing. Selama penyimpanan mereka mengubah titernya. Saat melakukan analisis, perlu untuk memeriksa titer larutan.

2. Perlu diketahui sifat-sifat larutan. Titer beberapa larutan (natrium hiposulfit) berubah seiring waktu, sehingga titernya ditentukan tidak lebih awal dari 5-7 hari setelah persiapan.

3. Semua botol berisi larutan yang dititrasi harus diberi label jelas yang menunjukkan bahan, konsentrasinya, faktor koreksi, waktu pembuatan larutan, dan tanggal pemeriksaan titrasi.

4. Selama pekerjaan analitis, banyak perhatian harus diberikan pada perhitungan.

T = A / V (A – sampel)

N = (1000 * A) / (V * g /eq)

T = (N * g/eq) / 1000

N = (T * 1000) / (g/eq)

Suatu larutan disebut molar jika 1 liternya mengandung 1 g*mol zat terlarut. Mol adalah berat molekul yang dinyatakan dalam gram. Larutan asam sulfat 1 molar - 1 liter larutan tersebut mengandung 98 g asam sulfat. Larutan sentimolar mengandung 0,01 mol dalam 1 liter, larutan milimolar mengandung 0,001 mol. Larutan yang konsentrasinya dinyatakan dengan jumlah mol per 1000 g pelarut disebut molal.

Misalnya, 1 liter larutan natrium hidroksida 1 M mengandung 40 g obat. 100 ml larutan akan mengandung 4,0 g, mis. larutan 4/100 ml (4g%).

Jika larutan natrium hidroksida adalah 60/100 (60 mg%), Anda perlu menentukan molaritasnya. 100 ml larutan mengandung 60 g natrium hidroksida, dan 1 liter - 600 g, mis. 1 liter larutan 1 M harus mengandung 40 g natrium hidroksida. Molaritas natrium adalah X = 600/40 = 15 M.

Larutan standar adalah larutan dengan konsentrasi yang diketahui secara pasti yang digunakan untuk penentuan kuantitatif suatu zat dengan kolorimetri dan nefelometri. Sampel untuk larutan standar ditimbang dengan timbangan analitik. Bahan pembuat larutan standar harus murni secara kimia. Solusi standar. Larutan standar disiapkan dalam volume yang diperlukan untuk konsumsi, tetapi tidak lebih dari 1 liter. Banyaknya zat (dalam gram) yang diperlukan untuk memperoleh larutan standar – A.

A = (MI * T * V) / M 2

M I – Massa molekul zat terlarut.

T – Titer larutan untuk zat yang ditentukan (g/ml).

V – Mengatur volume (ml).

M 2 – Molekul atau massa atom analit.

Contoh. Penting untuk menyiapkan 100 ml larutan standar CuSO 4 * 5H 2 O untuk penentuan kolorimetri tembaga, dan 1 ml larutan harus mengandung 1 mg tembaga. Dalam hal ini M I = 249,68; M2 = 63,54; T = 0,001 gram/ml; V = 100ml.

A = (249,68*0,001*100) / 63,54 = 0,3929 gram.

Pindahkan sampel garam ke dalam labu takar 100 ml dan tambahkan air hingga tanda tera.

Soal dan tugas tes.

1. Apa solusinya?

2. Apa cara untuk menyatakan konsentrasi larutan?

3. Berapa titer larutannya?

4. Apa yang dimaksud dengan setara gram dan bagaimana cara menghitung asam, garam, basa?

5. Bagaimana cara membuat larutan natrium hidroksida NaOH 0,1 N?

6. Bagaimana cara membuat larutan asam sulfat H 2 SO 4 0,1 N dari asam pekat dengan massa jenis 1,84?

8. Bagaimana cara memperkuat dan mengencerkan larutan?

9. Hitung berapa gram NaOH yang diperlukan untuk membuat 500 ml larutan 0,1 M? Jawabannya adalah 2 tahun.

10. Berapa gram CuSO 4 * 5H 2 O yang perlu diambil untuk membuat 2 liter larutan 0,1 N? Jawabannya adalah 25 gram.

11. Untuk titrasi 10 ml larutan HCl digunakan 15 ml larutan NaOH 0,5 N. Hitung normalitas HCl, konsentrasi larutan dalam g/l, titer larutan dalam g/ml. Jawabannya adalah 0,75; 27,375 gram/l; T = 0,0274 gram/ml.

12. 18 g suatu zat dilarutkan dalam 200 g air. Hitung persen berat konsentrasi larutan. Jawabannya adalah 8,25%.

13. Berapa ml larutan asam sulfat 96% (D = 1,84) yang perlu diambil untuk membuat 500 ml larutan 0,05 N? Jawabannya adalah 0,69 ml.

14. Titer larutan H 2 SO 4 = 0,0049 g/ml. Hitung normalitas solusi ini. Jawabannya adalah 0,1 N.

15. Berapa gram natrium hidroksida yang perlu diambil untuk membuat 300 ml larutan 0,2 N? Jawabannya adalah 2,4 gram.

16. Berapa banyak larutan H 2 SO 4 96% yang diperlukan (D = 1,84) untuk membuat 2 liter larutan 15%? Jawabannya adalah 168 ml.

17. Berapa ml larutan asam sulfat 96% (D = 1,84) yang perlu diambil untuk membuat 500 ml larutan 0,35 N? Jawabannya adalah 9,3 ml.

18. Berapa ml asam sulfat 96% (D = 1,84) yang perlu diambil untuk membuat 1 liter larutan 0,5 N? Jawabannya adalah 13,84 ml.

19. Berapakah molaritas larutan 20%. dari asam klorida(D = 1.1). Jawabannya adalah 6,03M.

20. Hitung konsentrasi molar larutan 10%. asam sendawa(D = 1,056). Jawabannya adalah 1,68M.

Solusi teladan. Saat menyiapkan larutan perkiraan, jumlah zat yang harus diambil untuk tujuan ini dihitung dengan sedikit akurasi. Untuk menyederhanakan perhitungan, berat atom suatu unsur terkadang dapat dibulatkan menjadi satuan bilangan bulat. Jadi, untuk perhitungan kasar, berat atom besi dapat diambil sama dengan 56, bukan -55,847; untuk belerang - 32 bukannya 32.064, dll.

Bahan untuk menyiapkan larutan perkiraan ditimbang pada neraca teknokimia atau teknis.

Pada prinsipnya, perhitungan saat menyiapkan larutan sama persis untuk semua zat.

Jumlah larutan yang disiapkan dinyatakan dalam satuan massa (g, kg) atau dalam satuan volume (ml, l), dan untuk masing-masing kasus ini, jumlah zat terlarut dihitung secara berbeda.

Contoh. Misalkan diperlukan untuk menyiapkan 1,5 kg larutan natrium klorida 15%; Kami terlebih dahulu menghitung jumlah garam yang dibutuhkan. Perhitungannya dilakukan menurut proporsi:

yaitu jika 100 g larutan mengandung 15 g garam (15%), berapa banyak yang diperlukan untuk membuat 1500 g larutan?

Perhitungan menunjukkan bahwa Anda perlu menimbang 225 g garam, lalu mengambil 1500 - 225 = 1275 g air iuzhio.

Jika Anda diminta untuk mendapatkan 1,5 liter larutan yang sama, maka dalam hal ini Anda akan mengetahui massa jenisnya dari buku referensi, kalikan yang terakhir dengan volume tertentu dan temukan massa dari jumlah larutan yang diperlukan. Jadi, massa jenis larutan noro natrium klorida 15% pada 15 0C adalah 1,184 g/cm3. Jadi, 1500 ml adalah

Oleh karena itu, jumlah zat untuk pembuatan 1,5 kg dan 1,5 liter larutan berbeda.

Perhitungan yang diberikan di atas hanya berlaku untuk pembuatan larutan zat anhidrat. Jika diambil garam berair, misalnya Na2SO4-IOH2O1, maka perhitungannya sedikit diubah, karena air kristalisasi juga harus diperhitungkan.

Contoh. Misalkan Anda perlu menyiapkan 2 kg larutan Na2SO4 10% berbahan dasar Na2SO4 * 10H2O.

Berat molekul Na2SO4 adalah 142,041, dan Na2SO4*10H2O adalah 322,195, atau dibulatkan menjadi 322,20.

Perhitungan dilakukan terlebih dahulu dengan menggunakan garam anhidrat:

Oleh karena itu, Anda perlu mengonsumsi 200 g garam anhidrat. Banyaknya garam dekahidrat dihitung dari perhitungan:

Dalam hal ini, Anda perlu mengambil air: 2000 - 453,7 = 1546,3 g.

Karena larutan tidak selalu dibuat dalam bentuk garam anhidrat, maka label yang harus ditempel pada wadah berisi larutan harus menunjukkan dari garam mana larutan tersebut dibuat, misalnya larutan Na2SO4 10% atau Na2SO4 25% . * 10H2O.

Sering terjadi bahwa larutan yang telah disiapkan sebelumnya perlu diencerkan, yaitu konsentrasinya harus dikurangi; larutan diencerkan berdasarkan volume atau berat.

Contoh. Larutan amonium sulfat 20% perlu diencerkan sehingga diperoleh 2 liter larutan 5%. Kami melakukan perhitungan dengan cara berikut. Dari buku referensi kita mengetahui bahwa massa jenis larutan (NH4)2SO4 5% adalah 1,0287 g/cm3. Jadi, 2 liternya harus berbobot 1,0287 * 2000 = 2057,4 g Jumlah ini harus mengandung amonium sulfat:

Mengingat kerugian dapat terjadi selama pengukuran, maka perlu diambil 462 ml dan dijadikan 2 liter, yaitu tambahkan 2000-462 = 1538 ml air ke dalamnya.

Jika pengenceran dilakukan secara massal, perhitungannya disederhanakan. Namun pada umumnya pengenceran dilakukan berdasarkan volume, karena zat cair, terutama dalam jumlah banyak, lebih mudah diukur berdasarkan volume daripada ditimbang.

Harus diingat bahwa dalam pekerjaan apa pun dengan pelarutan dan pengenceran, Anda tidak boleh menuangkan semua air ke dalam wadah sekaligus. Wadah di mana zat yang diperlukan ditimbang atau diukur dibilas dengan air beberapa kali, dan setiap kali air tersebut ditambahkan ke dalam bejana larutan.

Jika ketelitian khusus tidak diperlukan, saat mengencerkan larutan atau mencampurkannya untuk mendapatkan larutan dengan konsentrasi berbeda, Anda dapat menggunakan metode sederhana dan cepat berikut.

Mari kita ambil kasus yang telah dibahas yaitu mengencerkan larutan amonium sulfat 20% menjadi 5%. Pertama kita menulis seperti ini:

dimana 20 adalah konsentrasi larutan yang diambil, 0 adalah air dan 5" adalah konsentrasi yang dibutuhkan. Sekarang kurangi 5 dari 20 dan tuliskan nilai yang dihasilkan di sudut kanan bawah, kurangi nol dari 5, tuliskan angka di sudut kanan atas .Maka diagramnya akan terlihat seperti ini :

Artinya Anda perlu mengambil 5 volume larutan 20% dan 15 volume air. Tentu saja perhitungan seperti itu tidak terlalu akurat.

Jika Anda mencampur dua larutan dari zat yang sama, skemanya tetap sama, hanya nilai numeriknya yang berubah. Misalkan dengan mencampurkan larutan 35% dan larutan 15%, Anda perlu menyiapkan larutan 25%. Maka diagramnya akan terlihat seperti ini:

yaitu Anda perlu mengambil 10 volume dari kedua solusi. Skema ini memberikan hasil perkiraan dan hanya dapat digunakan bila ketelitian khusus tidak diperlukan.Sangat penting bagi setiap ahli kimia untuk menumbuhkan kebiasaan akurasi dalam perhitungan bila diperlukan, dan menggunakan angka perkiraan jika hal ini tidak akan mempengaruhi hasil. .Bila diperlukan ketelitian yang lebih tinggi saat mengencerkan larutan, penghitungan dilakukan dengan menggunakan rumus.

Mari kita lihat beberapa kasus yang paling penting.

Persiapan larutan encer. Misalkan c adalah jumlah larutan, m% konsentrasi larutan yang perlu diencerkan hingga konsentrasi n%. Jumlah larutan encer x yang dihasilkan dihitung menggunakan rumus:

dan volume air v untuk mengencerkan larutan dihitung dengan rumus:

Mencampur dua larutan dari zat yang sama dengan konsentrasi berbeda untuk memperoleh larutan dengan konsentrasi tertentu. Misalkan dengan mencampurkan sebagian larutan m% dengan x bagian larutan p% kita memerlukan larutan /%, maka:

Solusi yang tepat. Saat menyiapkan larutan yang akurat, perhitungan jumlah zat yang dibutuhkan akan diperiksa dengan tingkat akurasi yang cukup. Berat atom suatu unsur diambil dari tabel, yang menunjukkan nilai pastinya. Saat menjumlahkan (atau mengurangkan), gunakan nilai eksak dari suku dengan jumlah desimal paling sedikit. Suku-suku yang tersisa dibulatkan, meninggalkan satu tempat desimal setelah tempat desimal dibandingkan suku dengan jumlah tempat desimal terkecil. Hasilnya, jumlah digit setelah koma desimal yang tersisa sama banyaknya dengan suku dengan jumlah desimal terkecil; dalam hal ini, pembulatan yang diperlukan dilakukan. Semua perhitungan dilakukan menggunakan logaritma, lima digit atau empat digit. Jumlah zat yang dihitung hanya ditimbang pada neraca analitik.

Penimbangan dilakukan pada kaca arloji atau pada botol timbang. Zat yang ditimbang dituangkan ke dalam labu ukur yang bersih dan dicuci dalam porsi kecil melalui corong yang bersih dan kering. Kemudian, dari mesin cuci, gelas atau kaca arloji tempat dilakukan penimbangan dicuci beberapa kali dengan sedikit air di atas corong. Corong juga dicuci beberapa kali dari mesin cuci dengan air suling.

Untuk menuangkan kristal padat atau bubuk ke dalam labu takar, akan sangat mudah menggunakan corong yang ditunjukkan pada Gambar. 349. Corong tersebut dibuat dengan kapasitas 3, 6, dan 10 cm3. Anda dapat menimbang sampel langsung di corong ini (bahan non-higroskopis), setelah sebelumnya menentukan massanya. Sampel dari corong sangat mudah dipindahkan ke dalam labu takar. Ketika sampel dituang, corong, tanpa mengeluarkannya dari leher labu, dicuci bersih dengan air suling dari hasil bilas.

Biasanya, saat menyiapkan larutan yang akurat dan memindahkan zat terlarut ke dalam labu takar, pelarut (misalnya air) tidak boleh menempati lebih dari setengah kapasitas labu. Tutup labu ukur dan kocok hingga padatan benar-benar larut. Setelah itu, larutan yang dihasilkan ditambahkan sampai tanda batas dengan air dan diaduk rata.

Solusi molar. Untuk menyiapkan 1 liter larutan 1 M suatu zat, 1 mol zat tersebut ditimbang pada neraca analitik dan dilarutkan seperti yang ditunjukkan di atas.

Contoh. Untuk menyiapkan 1 liter larutan perak nitrat 1 M, carilah berat molekul AgNO3 pada tabel atau hitung, yaitu sama dengan 169,875. Garam ditimbang dan dilarutkan dalam air.

Jika Anda perlu menyiapkan larutan yang lebih encer (0,1 atau 0,01 M), timbang masing-masing 0,1 atau 0,01 mol garam.

Jika Anda perlu menyiapkan kurang dari 1 liter larutan, larutkan garam dalam jumlah yang lebih sedikit ke dalam volume air yang sesuai.

Larutan normal dibuat dengan cara yang sama, hanya dengan menimbang bukan 1 mol, melainkan 1 gram ekuivalen padatan.

Jika Anda perlu menyiapkan larutan setengah normal atau desinormal, ambil masing-masing setara 0,5 atau 0,1 gram. Apabila menyiapkan bukan 1 liter larutan, tetapi kurang, misalnya 100 atau 250 ml, maka ambil 1/10 atau 1/4 dari jumlah zat yang diperlukan untuk menyiapkan 1 liter dan larutkan dalam volume air yang sesuai.

Gambar 349. Corong untuk menuangkan sampel ke dalam labu.

Setelah menyiapkan suatu larutan, larutan tersebut harus diperiksa dengan titrasi dengan larutan yang sesuai dari zat lain yang normalitasnya diketahui. Solusi yang disiapkan mungkin tidak sesuai dengan normalitas yang ditentukan. Dalam kasus seperti itu, terkadang dilakukan amandemen.

Di laboratorium produksi, larutan eksak terkadang disiapkan “sesuai dengan zat yang ditentukan”. Penggunaan larutan tersebut memudahkan perhitungan selama analisis, karena cukup mengalikan volume larutan yang digunakan untuk titrasi dengan titer larutan untuk memperoleh kandungan zat yang diinginkan (dalam g) dalam jumlah larutan apa pun. diambil untuk dianalisis.

Saat menyiapkan larutan titrasi untuk analit, perhitungan juga dilakukan dengan menggunakan setara gram zat terlarut, dengan menggunakan rumus:

Contoh. Misalkan Anda perlu menyiapkan 3 liter larutan kalium permanganat dengan titer besi 0,0050 g/ml. Gram setara KMnO4 adalah 31,61, dan gram setara Fe adalah 55,847.

Kami menghitung menggunakan rumus di atas:

Solusi standar. Larutan standar adalah larutan dengan konsentrasi berbeda dan ditentukan secara tepat yang digunakan dalam kolorimetri, misalnya larutan yang mengandung 0,1, 0,01, 0,001 mg, dll. zat terlarut dalam 1 ml.

Selain analisis kolorimetri, larutan tersebut diperlukan saat menentukan pH, untuk penentuan nefelometri, dll. Kadang-kadang larutan standar disimpan dalam ampul tertutup, tetapi lebih sering larutan tersebut harus disiapkan segera sebelum digunakan. Larutan standar disiapkan dalam volume tidak lebih dari 1 liter, dan lebih sering - Hanya dengan konsumsi larutan standar yang besar Anda dapat menyiapkan beberapa liternya, dan hanya dengan syarat larutan standar tidak akan disimpan dalam waktu lama.

Jumlah zat (dalam g) yang diperlukan untuk memperoleh larutan tersebut dihitung dengan rumus:

Contoh. Penting untuk menyiapkan larutan standar CuSO4 5H2O untuk penentuan kolorimetri tembaga, dan 1 ml larutan pertama harus mengandung 1 mg tembaga, larutan kedua - 0,1 mg, larutan ketiga - 0,01 mg, dan larutan keempat - 0,001 mg. Pertama, siapkan larutan pertama secukupnya, misalnya 100 ml.

Sumber pekerjaan: Solusi 2446. Matematika Ujian Negara Terpadu 2017, I.V. Yashchenko. 36 pilihan.

Tugas 11. Dengan mencampurkan larutan asam 25% dan 95% dan menambahkan 20 kg air murni, diperoleh larutan asam 40%. Jika kita menambahkan 20 kg larutan 30% asam yang sama, bukan 20 kg air, kita akan mendapatkan larutan asam 50%. Berapa kilogram larutan 25% yang digunakan untuk membuat campuran tersebut?

Larutan.

Mari kita nyatakan dengan x kg massa larutan 25%, dan dengan y kg massa larutan 95%. Dapat dicatat bahwa massa total asam dalam larutan setelah pencampuran adalah sama dengan . Soalnya mengatakan jika Anda mencampurkan kedua larutan ini dan menambahkan 20 kg air murni, Anda akan mendapatkan larutan 40%. Dalam hal ini, massa asam akan ditentukan oleh persamaan . Karena massa asam tetap sama setelah penambahan 20 kg air murni, kita mempunyai persamaan bentuk

Dengan analogi, persamaan kedua diperoleh ketika alih-alih 20 kg air, 20 kg larutan 30% asam yang sama ditambahkan dan diperoleh larutan asam 50%:

Kami memecahkan sistem persamaan dan mendapatkan:

Kita kalikan persamaan pertama dengan -9, dan persamaan kedua dengan 11, kita dapatkan.

Dalam proses menyiapkan larutan dengan mengencerkan konsentrat, perhitungan yang cepat dan bebas kesalahan mengenai jumlah konsentrat asli dan pelarut yang digabungkan menjadi satu larutan harus dilakukan.

Saat menghitung pengenceran konsentrat, yang konsentrasinya ditunjukkan sebagai perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah larutan, jumlah bahan kering yang diperlukan dikalikan dengan nilai pengenceran, yaitu. ke digit kedua rasio konsentrasi.

Misalnya, jika jumlah zat larut kering yang diperlukan adalah 5 g, dan larutan pekat mempunyai konsentrasi 1:10, maka jumlah larutan pekat yang diperlukan adalah: 5 x 10 = 50 (ml).

Jika konsentrasi larutan stok ditunjukkan sebagai perbandingan zat terlarut dan pelarut direduksi menjadi satu (misalnya, 1 + 3), maka, dengan analogi dengan kasus larutan pekat sebelumnya, perlu diambil:

5 x (1 + 3) = 20 (ml).

Jika konsentrasi larutan setengah jadi dinyatakan dalam persentase dan sama dengan, misalnya, 10%, maka dalam kondisi yang sama harus diambil: 5 x 100/10 = 50 (ml).

Dalam praktik farmasi, seringkali perlu untuk menentukan jumlah larutan cadangan yang diperlukan berdasarkan konsentrasinya (dalam persen), jumlah larutan yang disiapkan dan konsentrasinya (dalam persen), jumlah larutan encer yang disiapkan dan konsentrasinya. (juga dalam persen).

Misalnya, ada larutan pekat X%.

Untuk menentukan jumlah larutan yang diperlukan untuk memperoleh A ml larutan encer dengan konsentrasi Y% (sebut saja B), perlu dilakukan perhitungan berikut.

Jumlah zat terlarut dalam larutan pekat adalah: X x B / 100, dan dalam larutan encer yang dihasilkan - Y x A / 100. Karena kedua besaran tersebut sama, maka:

X x B / 100 = Y x A / 100.

Dari sini kami menyatakan volume larutan pekat X% yang diperlukan untuk memperoleh A ml larutan encer Y%:

B = Y x A / X (ml) Dan jumlah pelarut yang diperlukan untuk mengencerkan benda kerja akan sama dengan A - B (ml).

Kadang-kadang perlu untuk menyiapkan larutan dengan konsentrasi tertentu dari dua larutan (satu dengan konsentrasi lebih tinggi dan yang lainnya dengan konsentrasi lebih rendah). Misalnya ada dua larutan dengan konsentrasi X dan Y%. Untuk menentukan perbandingan berapa larutan-larutan ini harus dicampur untuk memperoleh C ml larutan dengan konsentrasi Z%, kami melakukan perhitungan. Misalkan jumlah larutan persen X yang diperlukan dilambangkan dengan D, maka larutan persen Y memerlukan (C – D) ml. Dengan mempertimbangkan perhitungan sebelumnya, kita mendapatkan:

X x D + Y x (C – D) = Z x C.

Jadi: D = C x (Z – Y) / (X – Y) (ml).

Sangat mudah untuk mengencerkan larutan pekat adalah penggunaan apa yang disebut aturan pencampuran. Misalkan dari dua larutan dengan konsentrasi X dan Y% perlu dibuat larutan Z%. Mari kita tentukan dalam perbandingan berapa larutan awal harus dicampur. Biarkan nilai yang diperlukan sama: A (larutan X%) dan B (larutan Y%) ml.

Oleh karena itu, jumlah larutan Z% yang disiapkan harus sama dengan: (A + B) ml.

Maka: X x A + Y x B = Z x (A + B), atau A / B = (Z – Y) / (X – Z).

Menyamakan suku-suku relasi yang bersesuaian, kita mendapatkan:

A = Z – Y, B = X – Z.

Contoh 1

Mari kita hitung perbandingan larutan 35% dan 15% yang perlu dicampur untuk mendapatkan larutan 20%.

Setelah selesai perhitungan yang diperlukan, kami menemukan bahwa Anda perlu mencampur 5 bagian larutan 35% dan 15 bagian larutan 15%. Hasil pencampurannya adalah 20 bagian larutan 20%.

Contoh 2

Mari kita hitung berapa proporsi air yang perlu dicampur, mis. larutan 0%, dan larutan 25% untuk mendapatkan larutan 10%. Setelah melakukan perhitungan, kami menemukan bahwa Anda perlu mencampur 10 bagian larutan 25% dan 15 bagian air. Hasilnya adalah 25 bagian larutan 10%.