การคำนวณการเตรียมสารละลายที่เป็นน้ำ หลักการเตรียมสารละลายและการคำนวณในการวิเคราะห์ปริมาตร ประคบที่คอ

ในกระบวนการเตรียมสารละลายโดยการเจือจางความเข้มข้น คุณควรดำเนินการคำนวณปริมาณความเข้มข้นดั้งเดิมและตัวทำละลายที่ต้องการรวมกันอย่างรวดเร็วและปราศจากข้อผิดพลาดในสารละลายเดียว

เมื่อคำนวณการเจือจางของสารเข้มข้นซึ่งระบุความเข้มข้นเป็นอัตราส่วนของปริมาณของสารที่ละลายได้ต่อปริมาณของสารละลายจำนวนวัตถุแห้งที่ต้องการจะถูกคูณด้วยค่าการเจือจางนั่นคือ ถึงหลักที่สองของอัตราส่วนความเข้มข้น

ตัวอย่างเช่น หากปริมาณของสารที่ละลายน้ำได้แห้งที่ต้องการคือ 5 กรัม และสารละลายเข้มข้นมีความเข้มข้น 1: 10 ปริมาณสารละลายเข้มข้นที่ต้องการจะเท่ากับ: 5 x 10 = 50 (มล.)

หากความเข้มข้นของสารละลายสต็อกถูกระบุในรูปแบบของอัตราส่วนของตัวถูกละลายต่อตัวทำละลายลดลงเหลือหนึ่ง (เช่น 1 + 3) ดังนั้นโดยการเปรียบเทียบกับกรณีก่อนหน้าของสารละลายเข้มข้นคุณจำเป็นต้องดำเนินการ:

5 x (1 + 3) = 20 (มล.)

หากความเข้มข้นของสารละลายกึ่งสำเร็จรูปแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์และเท่ากับเช่น 10% ควรใช้ภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน: 5 x 100/10 = 50 (มล.)

ในการปฏิบัติงานด้านเภสัชกรรม จำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องกำหนดปริมาณสารละลายสำรองที่ต้องการตามความเข้มข้น (เป็นเปอร์เซ็นต์) ปริมาณของสารละลายที่เตรียมไว้และความเข้มข้น (เป็นเปอร์เซ็นต์) ปริมาณของสารละลายเจือจางที่เตรียมและความเข้มข้นของสารละลาย (เป็นเปอร์เซ็นต์ด้วย)

ตัวอย่างเช่น มีสารละลายเข้มข้น X%

ในการกำหนดปริมาณของสารละลายนี้ที่จำเป็นเพื่อให้ได้สารละลายเจือจางจำนวน A ml ที่มีความเข้มข้น Y% (แสดงว่าเป็น B) จำเป็นต้องทำการคำนวณต่อไปนี้

ปริมาณของสารที่ละลายในสารละลายเข้มข้นเท่ากับ: X x B / 100 และในสารละลายเจือจางที่ได้ - Y x A / 100 เนื่องจากปริมาณทั้งสองเท่ากันดังนั้น:

X x B / 100 = Y x A / 100

จากที่นี่ เราแสดงปริมาตรของสารละลายเข้มข้น X% ที่จำเป็นเพื่อให้ได้สารละลายเจือจาง Y% หนึ่งมิลลิลิตร:

B = Y x A / X (มล.) และปริมาณตัวทำละลายที่ต้องใช้ในการเจือจางชิ้นงานจึงเท่ากับ A - B (มล.)

บางครั้งจำเป็นต้องเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นที่กำหนดจากสารละลายสองชนิด (อันหนึ่งมีค่าสูงกว่าและอีกอันมีความเข้มข้นต่ำกว่า) ตัวอย่างเช่น มีสองสารละลายที่มีความเข้มข้น X และ Y% เพื่อพิจารณาว่าควรผสมสารละลายเหล่านี้ในอัตราส่วนเท่าใดเพื่อให้ได้สารละลาย C ml ที่มีความเข้มข้น Z% เราทำการคำนวณ ให้เรากำหนดปริมาณที่ต้องการ สารละลาย X เปอร์เซ็นต์ถึง D แล้วสารละลาย Y-% จะต้องการ (C – D) มล. เมื่อคำนึงถึงการคำนวณก่อนหน้านี้เราได้รับ:

X x D + Y x (ค – ง) = Z x C

ดังนั้น: D = C x (Z – Y) / (X – Y) (มล.)

สะดวกมากสำหรับการเจือจางสารละลายเข้มข้นคือการใช้กฎการผสมที่เรียกว่า สมมติว่าจากสองสารละลายที่มีความเข้มข้น X และ Y% คุณต้องเตรียมสารละลาย Z% ให้เราพิจารณาว่าควรผสมสารละลายเริ่มต้นในอัตราส่วนเท่าใด ปล่อยให้ค่าที่ต้องการเท่ากัน: A (สารละลาย X%) และ B (สารละลาย Y%) มล.

ดังนั้นปริมาณสารละลาย Z% ที่เตรียมไว้ควรเท่ากับ: (A + B) มล.

จากนั้น: X x A + Y x B = Z x (A + B) หรือ A / B = (Z – Y) / (X – Z)

เมื่อเทียบเงื่อนไขที่สอดคล้องกันของความสัมพันธ์แล้ว เราจะได้:

A = Z – Y, B = X – Z.

ตัวอย่างที่ 1

ลองคำนวณอัตราส่วนที่ต้องผสมสารละลาย 35% และ 15% เพื่อให้ได้สารละลาย 20%

เสร็จเรียบร้อยแล้ว การคำนวณที่จำเป็นเราพบว่าคุณต้องผสม 5 ส่วนของสารละลาย 35% และ 15 ส่วนของสารละลาย 15% ผลลัพธ์ของการผสมคือ 20 ส่วนของสารละลาย 20%

ตัวอย่างที่ 2

ลองคำนวณสัดส่วนที่ต้องผสมน้ำเช่น สารละลาย 0% และสารละลาย 25% เพื่อให้ได้สารละลาย 10% หลังจากคำนวณแล้วเราพบว่าคุณต้องผสมสารละลาย 25% 10 ส่วนกับน้ำ 15 ส่วน เป็นผลให้ได้สารละลาย 10% จำนวน 25 ส่วน

หน่วย SI ในคลินิก การวินิจฉัยทางห้องปฏิบัติการ.

ในการวินิจฉัยทางห้องปฏิบัติการทางคลินิก ระบบสากลแนะนำให้ใช้หน่วยตามกฎต่อไปนี้

1. หน่วยปริมาตรควรเป็นลิตร ไม่แนะนำให้ใช้ตัวหารย่อยหรือทวีคูณของลิตร (1-100 มล.)

2. ความเข้มข้นของสารที่วัดได้จะแสดงเป็นโมลาร์ (โมล/ลิตร) หรือมวล (กรัม/ลิตร)

3. ความเข้มข้นของโมลาร์ใช้สำหรับสารที่ทราบน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์ ความเข้มข้นของไอออนิกถูกรายงานว่าเป็นฟันกราม

4. ความเข้มข้นของมวลใช้สำหรับสารที่ไม่ทราบน้ำหนักโมเลกุลสัมพัทธ์

5. ความหนาแน่นระบุเป็น g/l การกวาดล้าง – เป็นมล./วินาที

6. กิจกรรมของเอนไซม์ต่อปริมาณของสารในเวลาและปริมาตรแสดงเป็น mol/(s*l) ไมโครโมล/(s*l); nmol/(s*l)

เมื่อแปลงหน่วยมวลเป็นหน่วยปริมาณของสาร (โมล) ตัวประกอบการแปลงคือ K=1/Mr โดยที่ Mr คือมวลโมเลกุลสัมพัทธ์ ในกรณีนี้ หน่วยเริ่มต้นของมวล (กรัม) จะสอดคล้องกับหน่วยโมลาร์ของปริมาณของสาร (โมล)

ลักษณะทั่วไป.

โซลูชันคือระบบที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งประกอบด้วยส่วนประกอบตั้งแต่สองชิ้นขึ้นไปและผลิตภัณฑ์ที่มีปฏิสัมพันธ์กัน ไม่เพียงแต่น้ำเท่านั้น แต่ยังรวมถึงเอทิลแอลกอฮอล์ อีเทอร์ คลอโรฟอร์ม เบนซิน ฯลฯ ที่สามารถทำหน้าที่เป็นตัวทำละลายได้

กระบวนการละลายมักมาพร้อมกับการปล่อยความร้อน (ปฏิกิริยาคายความร้อน - การละลายของด่างกัดกร่อนในน้ำ) หรือการดูดซับความร้อน (ปฏิกิริยาดูดความร้อน - การละลายของเกลือแอมโมเนียม)

สารละลายของเหลว ได้แก่ สารละลายของแข็งในของเหลว (สารละลายเกลือในน้ำ) สารละลายของเหลวในของเหลว (สารละลาย เอทิลแอลกอฮอล์ในน้ำ) สารละลายของก๊าซในของเหลว (CO 2 ในน้ำ)

สารละลายไม่เพียงแต่เป็นของเหลวเท่านั้น แต่ยังเป็นของแข็ง (แก้ว โลหะผสมของเงินและทอง) รวมถึงก๊าซ (อากาศ) สิ่งที่สำคัญที่สุดและพบได้ทั่วไปคือสารละลายที่เป็นน้ำ

ความสามารถในการละลายเป็นคุณสมบัติของสารที่จะละลายในตัวทำละลาย ขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลายในน้ำ สารทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม - ละลายได้สูง ละลายได้เล็กน้อย และไม่ละลายในทางปฏิบัติ ความสามารถในการละลายขึ้นอยู่กับลักษณะของสารเป็นหลัก ความสามารถในการละลายแสดงเป็นจำนวนกรัมของสารที่สามารถละลายได้สูงสุดในตัวทำละลายหรือสารละลาย 100 กรัมที่อุณหภูมิที่กำหนด จำนวนนี้เรียกว่าสัมประสิทธิ์การละลายหรือเพียงแค่ความสามารถในการละลายของสาร

สารละลายที่เมื่ออุณหภูมิและปริมาตรที่กำหนดไม่มีการละลายของสารเกิดขึ้นอีกเรียกว่าอิ่มตัว สารละลายดังกล่าวอยู่ในสมดุลโดยมีตัวถูกละลายมากเกินไปซึ่งมีปริมาณสารสูงสุดที่เป็นไปได้ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด หากความเข้มข้นของสารละลายไม่ถึงความเข้มข้นของความอิ่มตัวภายใต้สภาวะที่กำหนด สารละลายนั้นเรียกว่าไม่อิ่มตัว สารละลายอิ่มตัวยวดยิ่งมีสารมากกว่าสารละลายอิ่มตัว สารละลายอิ่มตัวยวดยิ่งไม่เสถียรมาก การเขย่าภาชนะอย่างง่ายๆ หรือการสัมผัสกับผลึกของสารที่ละลายจะทำให้เกิดการตกผลึกในทันที ในกรณีนี้ สารละลายอิ่มตัวยิ่งยวดจะกลายเป็นสารละลายอิ่มตัว

แนวคิดของ "สารละลายอิ่มตัว" ควรแตกต่างจากแนวคิด "สารละลายอิ่มตัวยิ่งยวด" วิธีแก้ปัญหาด้วย เนื้อหาสูงสารที่ละลาย สารละลายอิ่มตัวของสารต่างๆ อาจมีความเข้มข้นแตกต่างกันอย่างมาก สำหรับสารที่ละลายน้ำได้สูง (โพแทสเซียมไนไตรท์) สารละลายอิ่มตัวจะมีความเข้มข้นสูง สำหรับสารที่ละลายได้ไม่ดี (แบเรียมซัลเฟต) สารละลายอิ่มตัวจะมีความเข้มข้นของตัวถูกละลายต่ำ

ในกรณีส่วนใหญ่ ความสามารถในการละลายของสารจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น แต่มีสารบางชนิดที่ความสามารถในการละลายเพิ่มขึ้นเล็กน้อยตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (โซเดียมคลอไรด์, อลูมิเนียมคลอไรด์) หรือลดลงด้วยซ้ำ

การพึ่งพาการละลาย สารต่างๆที่อุณหภูมิจะแสดงเป็นกราฟิกโดยใช้กราฟความสามารถในการละลาย อุณหภูมิถูกพล็อตบนแกน abscissa ส่วนความสามารถในการละลายจะถูกพล็อตบนแกนพิกัด ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะคำนวณปริมาณเกลือที่ตกลงมาจากสารละลายในขณะที่เย็นตัวลง การปล่อยสารออกจากสารละลายเมื่ออุณหภูมิลดลงเรียกว่าการตกผลึก และสารจะถูกปล่อยออกมาในรูปบริสุทธิ์

หากสารละลายมีสิ่งเจือปน สารละลายก็จะไม่อิ่มตัวเมื่อเทียบกับสิ่งเหล่านั้นแม้ว่าอุณหภูมิจะลดลง และสารเจือปนจะไม่ตกตะกอน นี่เป็นพื้นฐานสำหรับวิธีการทำให้สารบริสุทธิ์ – การตกผลึก

ในสารละลายที่เป็นน้ำจะเกิดสารประกอบที่มีความเข้มข้นมากหรือน้อยของอนุภาคตัวถูกละลายกับน้ำ - ไฮเดรต บางครั้งน้ำดังกล่าวเกาะแน่นกับสารที่ละลายจนเมื่อปล่อยออกมาจะกลายเป็นส่วนหนึ่งของผลึก

สารที่เป็นผลึกที่มีน้ำเรียกว่าคริสตัลลีนไฮเดรต และตัวน้ำเองเรียกว่าน้ำที่ตกผลึก องค์ประกอบของผลึกไฮเดรตแสดงโดยสูตรที่ระบุจำนวนโมเลกุลของน้ำต่อโมเลกุลของสาร - CuSO 4 * 5H 2 O

ความเข้มข้นคืออัตราส่วนของปริมาณตัวถูกละลายต่อปริมาณสารละลายหรือตัวทำละลาย ความเข้มข้นของสารละลายแสดงเป็นอัตราส่วนน้ำหนักและปริมาตร เปอร์เซ็นต์น้ำหนักระบุปริมาณน้ำหนักของสารในสารละลาย 100 กรัม (แต่ไม่ใช่ในสารละลาย 100 มล.!)

เทคนิคการเตรียมสารละลายโดยประมาณ

ชั่งน้ำหนักสารที่จำเป็นและตัวทำละลายในอัตราส่วนที่จำนวนรวมคือ 100 กรัม หากตัวทำละลายเป็นน้ำความหนาแน่นเท่ากับหนึ่งจะไม่ถูกชั่งน้ำหนัก แต่จะวัดปริมาตรเท่ากับมวล หากตัวทำละลายเป็นของเหลวที่มีความหนาแน่นไม่เท่ากับความสามัคคี ให้ชั่งน้ำหนักหรือหารจำนวนตัวทำละลายที่แสดงเป็นกรัมหารด้วยตัวบ่งชี้ความหนาแน่น และคำนวณปริมาตรที่ของเหลวครอบครอง ความหนาแน่น P คืออัตราส่วนของมวลกายต่อปริมาตร

ความหนาแน่นของน้ำที่ 4 0 C ถือเป็นหน่วยความหนาแน่น

ความหนาแน่นสัมพัทธ์ D คืออัตราส่วนของความหนาแน่นของสารที่กำหนดต่อความหนาแน่นของสารอื่น ในทางปฏิบัติ จะกำหนดอัตราส่วนของความหนาแน่นของสารที่กำหนดต่อความหนาแน่นของน้ำโดยนำมาเป็นหน่วย ตัวอย่างเช่น หากความหนาแน่นสัมพัทธ์ของสารละลายคือ 2.05 ดังนั้น 1 มิลลิลิตรของสารละลายจะมีน้ำหนัก 2.05 กรัม

ตัวอย่าง. ควรใช้คาร์บอน 4 คลอไรด์เท่าใดในการเตรียมสารละลายไขมัน 10% 100 กรัม ชั่งน้ำหนักไขมัน 10 กรัมและตัวทำละลาย CCl 4 90 กรัม หรือวัดปริมาตรที่ใช้ด้วยปริมาณ CCl 4 ที่ต้องการ แล้วหารมวล (90 กรัม) ด้วยความหนาแน่นสัมพัทธ์ D = (1.59 กรัม/มิลลิลิตร)

V = (90 ก.) / (1.59 ก./มล.) = 56.6 มล.

ตัวอย่าง. วิธีเตรียมสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟต 5% จากผลึกไฮเดรตของสารนี้ (คำนวณเป็นเกลือปราศจากน้ำ) น้ำหนักโมเลกุลของคอปเปอร์ซัลเฟตคือ 160 กรัมคริสตัลไฮเดรตคือ 250 กรัม

250 – 160 X = (5*250) / 160 = 7.8 กรัม

ดังนั้นคุณต้องใช้ผลึกไฮเดรต 7.8 กรัม, น้ำ 92.2 กรัม หากเตรียมสารละลายโดยไม่เปลี่ยนเป็นเกลือปราศจากน้ำ การคำนวณจะง่ายขึ้น ชั่งน้ำหนักเกลือตามจำนวนที่ระบุแล้วเติมตัวทำละลายในปริมาณที่น้ำหนักรวมของสารละลายคือ 100 กรัม

เปอร์เซ็นต์ของปริมาตรแสดงปริมาณสาร (เป็นมล.) ที่บรรจุอยู่ในสารละลายหรือส่วนผสมของก๊าซ 100 มล. ตัวอย่างเช่น สารละลายเอทิลแอลกอฮอล์ 96% ประกอบด้วยแอลกอฮอล์บริสุทธิ์ (ไม่มีน้ำ) 96 มล. และน้ำ 4 มล. เปอร์เซ็นต์ของปริมาตรจะใช้เมื่อผสมของเหลวที่ละลายได้ร่วมกันและเมื่อเตรียมส่วนผสมของก๊าซ

อัตราส่วนเปอร์เซ็นต์น้ำหนัก-ปริมาตร (วิธีทั่วไปในการแสดงความเข้มข้น) ระบุปริมาณน้ำหนักของสารที่มีอยู่ในสารละลาย 100 มล. ตัวอย่างเช่น สารละลาย NaCl 10% มีเกลือ 10 กรัมในสารละลาย 100 มิลลิลิตร

เทคนิคการเตรียมสารละลายเปอร์เซ็นต์จากกรดเข้มข้น

กรดเข้มข้น (ซัลฟิวริก, ไฮโดรคลอริก, ไนตริก) มีน้ำ อัตราส่วนของกรดและน้ำในนั้นแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์น้ำหนัก

ความหนาแน่นของสารละลายโดยส่วนใหญ่แล้วจะอยู่เหนือความสามัคคี เปอร์เซ็นต์ของกรดถูกกำหนดโดยความหนาแน่น เมื่อเตรียมสารละลายเจือจางเพิ่มเติมจากสารละลายเข้มข้น จะคำนึงถึงปริมาณน้ำในสารละลายด้วย

ตัวอย่าง. จำเป็นต้องเตรียมสารละลายกรดซัลฟิวริก H 2 SO 4 ร้อยละ 20 จากกรดซัลฟิวริกเข้มข้น 98 เปอร์เซ็นต์ โดยมีความหนาแน่น D = 1.84 กรัม/มิลลิลิตร ขั้นแรกเราคำนวณว่าสารละลายเข้มข้นมีกรดซัลฟิวริก 20 กรัมจำนวนเท่าใด

100 – 98 X = (20*100) / 98 = 20.4 กรัม

ในทางปฏิบัติ จะสะดวกกว่าในการทำงานกับปริมาตรมากกว่าหน่วยน้ำหนักของกรด ดังนั้นพวกเขาจึงคำนวณปริมาตรของกรดเข้มข้นที่ใช้กับปริมาณน้ำหนักที่ต้องการของสาร เมื่อต้องการทำเช่นนี้ จำนวนที่ได้รับเป็นกรัมจะถูกหารด้วยตัวบ่งชี้ความหนาแน่น

V = M/P = 20.4 / 1.84 = 11 มล

สามารถคำนวณได้ในอีกทางหนึ่ง เมื่อความเข้มข้นของสารละลายกรดตั้งต้นแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์น้ำหนัก-ปริมาตรทันที

100 – 180 X = 11 มล

เมื่อไม่ต้องการความแม่นยำเป็นพิเศษ เมื่อเจือจางสารละลายหรือผสมเพื่อให้ได้สารละลายที่มีความเข้มข้นต่างกัน คุณสามารถใช้วิธีง่ายๆ ต่อไปนี้และ อย่างรวดเร็ว- ตัวอย่างเช่น คุณต้องเตรียมสารละลายแอมโมเนียมซัลเฟต 5% จากสารละลาย 20%

โดยที่ 20 คือความเข้มข้นของสารละลายที่ใช้ 0 คือน้ำ และ 5 คือความเข้มข้นที่ต้องการ เราลบ 5 จาก 20 และเขียนค่าผลลัพธ์ที่มุมขวาล่าง ลบ 0 จาก 5 เขียนตัวเลขที่มุมขวาบน จากนั้นแผนภาพจะอยู่ในรูปแบบต่อไปนี้

ซึ่งหมายความว่าคุณต้องใช้สารละลาย 20% 5 ส่วนและน้ำ 15 ส่วน หากคุณผสม 2 สารละลาย แผนภาพจะยังคงเหมือนเดิม โดยเขียนเฉพาะสารละลายดั้งเดิมที่มีความเข้มข้นต่ำกว่าที่มุมซ้ายล่าง ตัวอย่างเช่น โดยการผสมสารละลาย 30% และ 15% คุณจะต้องได้สารละลาย 25%

ดังนั้น คุณจะต้องใช้สารละลาย 30% 10 ส่วน และสารละลาย 15% 15 ส่วน สามารถใช้โครงร่างนี้เมื่อไม่ต้องการความแม่นยำเป็นพิเศษ

สารละลายที่แม่นยำรวมถึงสารละลายปกติ ฟันกราม และสารละลายมาตรฐาน

สารละลายจะเรียกว่าปกติถ้า 1 กรัมมีกรัม – เทียบเท่ากับสารที่ละลาย ปริมาณน้ำหนักของสารเชิงซ้อนซึ่งแสดงเป็นกรัมและมีค่าเท่ากับค่าที่เท่ากัน เรียกว่าค่าเทียบเท่ากรัม เมื่อคำนวณค่าเทียบเท่าของสารประกอบ เช่น เบส กรด และเกลือ คุณสามารถใช้กฎต่อไปนี้

1. ค่าเทียบเท่าฐาน (E o) เท่ากับน้ำหนักโมเลกุลของฐานหารด้วยจำนวนหมู่ OH ในโมเลกุล (หรือตามความจุของโลหะ)

อี (NaOH) = 40/1 = 40

2. ค่าเทียบเท่ากรด (Ek) เท่ากับน้ำหนักโมเลกุลของกรดหารด้วยจำนวนอะตอมไฮโดรเจนในโมเลกุลที่โลหะสามารถแทนที่ได้

อี(เอช 2 เอส 4) = 98/2 = 49

อี(HCl) = 36.5/1=36.5

3. ค่าเทียบเท่าเกลือ (E s) เท่ากับน้ำหนักโมเลกุลของเกลือหารด้วยผลคูณของความจุของโลหะและจำนวนอะตอม

อี(โซเดียมคลอไรด์) = 58.5/(1*1) = 58.5

เมื่อกรดและเบสทำปฏิกิริยากัน ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของสารที่ทำปฏิกิริยาและสภาวะของปฏิกิริยา อะตอมของไฮโดรเจนบางส่วนที่อยู่ในโมเลกุลของกรดไม่จำเป็นต้องถูกแทนที่ด้วยอะตอมของโลหะ และเกลือของกรดจะก่อตัวขึ้น ในกรณีเหล่านี้ ค่าเทียบเท่ากรัมจะถูกกำหนดโดยจำนวนอะตอมไฮโดรเจนที่ถูกแทนที่ด้วยอะตอมของโลหะในปฏิกิริยาที่กำหนด

H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO + H 2 O (กรัมเทียบเท่าเท่ากับน้ำหนักโมเลกุลกรัม)

H 3 PO 4 + 2NaOH = Na 2 HPO 4 + 2H 2 O (กรัมเทียบเท่าเท่ากับครึ่งกรัมน้ำหนักโมเลกุล)

ในการพิจารณาค่าเทียบเท่ากรัม จำเป็นต้องมีความรู้ ปฏิกิริยาเคมีและเงื่อนไขที่มันเกิดขึ้น หากคุณต้องการเตรียมสารละลายทศปกติ เซนตินอร์มอล หรือมิลลินอร์มัล ให้ใช้ 0.1 ตามลำดับ 0.01; 0.001 กรัม เทียบเท่ากับสาร เมื่อทราบความเป็นปกติของสารละลาย N และตัวถูกละลาย E ที่เท่ากัน จึงเป็นเรื่องง่ายที่จะคำนวณว่ามีสารจำนวนกี่กรัมอยู่ในสารละลาย 1 มิลลิลิตร ในการทำเช่นนี้คุณต้องหารมวลของสารที่ละลายด้วย 1,000 ปริมาณของสารที่ละลายเป็นกรัมที่บรรจุอยู่ในสารละลาย 1 มิลลิลิตรเรียกว่าไทเทอร์ของสารละลาย (T)

T = (N*E) / 1,000

T (0.1 H 2 SO 4) = (0.1 * 49) / 1,000 = 0.0049 กรัม/มิลลิลิตร

สารละลายที่มีไทเทอร์ที่ทราบ (ความเข้มข้น) เรียกว่าไทเทรต เมื่อใช้สารละลายอัลคาไลที่ไตเตรท คุณสามารถกำหนดความเข้มข้น (ค่าปกติ) ของสารละลายกรด (การวัดความเป็นกรด) เมื่อใช้สารละลายกรดไทเตรต คุณสามารถกำหนดความเข้มข้น (ค่าปกติ) ของสารละลายอัลคาไล (อัลคาไลเมทรี) ได้ คำตอบของภาวะปกติเดียวกันจะทำปฏิกิริยาในปริมาณที่เท่ากัน ที่สภาวะปกติที่แตกต่างกัน สารละลายเหล่านี้จะตอบสนองซึ่งกันและกันในปริมาตรโดยแปรผกผันกับสภาวะปกติ

N k / N sh = V sh / V k

Nk * Vk = N sch * V sch

ตัวอย่าง. ในการไทเทรตสารละลาย HCl 10 มล. จะใช้สารละลาย NaOH 0.5 มล. 15 มล. คำนวณความเป็นปกติของสารละลาย HCl

NK * 10 = 0.5 * 15

NK = (0.5 * 15) / 10 = 0.75

น=30/58.5=0.5

ฟิกทานอลได้รับการจัดเตรียมไว้ล่วงหน้าและปิดผนึกไว้ในหลอดบรรจุ โดยต้องชั่งน้ำหนักรีเอเจนต์ในปริมาณที่แม่นยำเพื่อเตรียมสารละลาย 0.1 นอร์ตันหรือ 0.01 นอร์ตัน ฟิกซานาเลสมาในรูปแบบของเหลวและแห้ง ของแห้งมีอายุการเก็บรักษานานกว่า เทคนิคในการเตรียมสารละลายจากฟิกซ์ทวารหนักมีอธิบายไว้ในภาคผนวกของกล่องที่มีฟิกซ์ทวารหนัก

การเตรียมและการทดสอบสารละลายดีนอร์มอล

สารละลาย Decinormal ซึ่งมักใช้เป็นวัสดุตั้งต้นในห้องปฏิบัติการ ได้รับการเตรียมจากการเตรียมทางเคมีทั่วไป ตัวอย่างที่ต้องการได้รับการชั่งน้ำหนักในเครื่องชั่งทางเทคนิคทางเคมีหรือเครื่องชั่งทางเภสัชกรรม เมื่อชั่งน้ำหนักอนุญาตให้มีข้อผิดพลาด 0.01 - 0.03 กรัม ในทางปฏิบัติคุณสามารถสร้างข้อผิดพลาดในทิศทางของการเพิ่มน้ำหนักที่คำนวณได้เล็กน้อย ตัวอย่างจะถูกถ่ายโอนไปยังขวดวัดปริมาตร โดยเติมน้ำปริมาณเล็กน้อย หลังจากที่สารละลายหมดและอุณหภูมิของสารละลายเท่ากับอุณหภูมิอากาศแล้ว ให้เติมน้ำลงในขวดจนถึงเครื่องหมาย

สารละลายที่เตรียมไว้ต้องมีการตรวจสอบ การทดสอบดำเนินการโดยใช้สารละลายที่เตรียมจากสารตรึง ต่อหน้าตัวบ่งชี้ และกำหนดปัจจัยการแก้ไข (K) และไทเทอร์ ปัจจัยการแก้ไข (K) หรือปัจจัยการแก้ไข (F) แสดงให้เห็นว่าปริมาณ (ในหน่วยมิลลิลิตร) ของสารละลายปกติที่แน่นอนสอดคล้องกับ 1 มิลลิลิตรของสารละลายที่กำหนด (เตรียมไว้) ในการดำเนินการนี้ ให้โอนสารละลายที่เตรียมไว้ 5 หรือ 10 มล. ลงในขวดทรงกรวย เติมตัวบ่งชี้ 2-3 หยด แล้วไตเตรทด้วยสารละลายที่ถูกต้อง การไทเทรตจะดำเนินการสองครั้งและคำนวณค่าเฉลี่ยเลขคณิต ผลลัพธ์ของการไตเตรทควรจะใกล้เคียงกัน (ความแตกต่างภายใน 0.2 มล.) ปัจจัยการแก้ไขคำนวณตามอัตราส่วนของปริมาตรของสารละลาย Vt ที่แน่นอนต่อปริมาตรของสารละลายทดสอบ Vn

K = V เสื้อ / V n

ปัจจัยการแก้ไขสามารถกำหนดได้ด้วยวิธีที่สอง - โดยอัตราส่วนของไทเทอร์ของสารละลายทดสอบต่อไทเทอร์ที่คำนวณตามทฤษฎีของสารละลายที่แน่นอน

K = T ในทางปฏิบัติ / ทีทฤษฎี.

หากด้านซ้ายของสมการเท่ากัน ด้านขวาก็จะเท่ากัน

วี เสื้อ / วี น = T ในทางปฏิบัติ / ทีทฤษฎี.

หากพบไทเทอร์เชิงปฏิบัติของสารละลายทดสอบ แสดงว่ามีการกำหนดปริมาณน้ำหนักของสารในสารละลาย 1 มิลลิลิตร เมื่อสารละลายที่แน่นอนและสารละลายที่กำลังทดสอบโต้ตอบกัน อาจเกิด 3 กรณีได้

1. สารละลายโต้ตอบกันในปริมาณที่เท่ากัน ตัวอย่างเช่น การไทเทรตสารละลาย 0.1 N 10 มล. ต้องใช้สารละลายทดสอบ 10 มล. ดังนั้นความเป็นปกติจะเหมือนกันและปัจจัยการแก้ไขจะเท่ากับหนึ่ง

2. ใช้สารละลายทดสอบ 9.5 มิลลิลิตรเพื่อโต้ตอบกับสารละลายที่แน่นอน 10 มิลลิลิตร พบว่าสารละลายทดสอบมีความเข้มข้นมากกว่าสารละลายที่แน่นอน

3. ใช้สารละลายทดสอบ 10.5 มิลลิลิตรเพื่อโต้ตอบกับสารละลายที่แน่นอน 10 มิลลิลิตร สารละลายทดสอบมีความเข้มข้นน้อยกว่าสารละลายที่แน่นอน

ปัจจัยการแก้ไขคำนวณได้อย่างแม่นยำถึงทศนิยมตำแหน่งที่สอง อนุญาตให้มีความผันผวนตั้งแต่ 0.95 ถึง 1.05

การแก้ไขคำตอบที่มีปัจจัยการแก้ไขมากกว่าหนึ่ง

ปัจจัยการแก้ไขจะแสดงจำนวนครั้งที่สารละลายที่กำหนดมีความเข้มข้นมากกว่าสารละลายของภาวะปกติที่แน่นอน ตัวอย่างเช่น K คือ 1.06 ดังนั้นต้องเติมน้ำ 0.06 มิลลิลิตรลงในสารละลายที่เตรียมไว้แต่ละมิลลิลิตร หากยังมีสารละลายเหลืออยู่ 200 มล. ดังนั้น (0.06*200) = 12 มล. - เติมสารละลายที่เตรียมไว้ที่เหลือแล้วผสม วิธีการนำวิธีแก้ปัญหาไปสู่ภาวะปกตินี้ทำได้ง่ายและสะดวก เมื่อเตรียมสารละลาย คุณควรเตรียมสารละลายที่มีความเข้มข้นมากกว่า แทนที่จะเจือจางสารละลาย

การเตรียมวิธีแก้ปัญหาที่แม่นยำซึ่งมีปัจจัยแก้ไขน้อยกว่าหนึ่งประการ

ในการแก้ปัญหาเหล่านี้ บางส่วนของค่าเทียบเท่ากรัมหายไป สามารถระบุส่วนที่หายไปนี้ได้ หากเราคำนวณความแตกต่างระหว่าง titer ของสารละลายของภาวะปกติ (titer ตามทฤษฎี) และ titre ของการแก้ปัญหานี้- ค่าผลลัพธ์จะแสดงจำนวนสารที่ต้องเติมลงในสารละลาย 1 มิลลิลิตรเพื่อให้สารละลายมีความเข้มข้นของภาวะปกติที่กำหนด

ตัวอย่าง. ปัจจัยการแก้ไขสำหรับสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ประมาณ 0.1 N คือ 0.9 ปริมาตรของสารละลายคือ 1,000 มล. นำสารละลายไปสู่ความเข้มข้น 0.1 N พอดี กรัมเทียบเท่าโซเดียมไฮดรอกไซด์ – 40 กรัม เครื่องไทเทอร์ตามทฤษฎีสำหรับสารละลาย 0.1 N – 0.004 การไตเตรทเชิงปฏิบัติ - ทฤษฎี T * K = 0.004 * 0.9 = 0.0036 ก.

ทีทฤษฎี - แบบฝึกหัด = 0.004 – 0.0036 = 0.0004 กรัม

ยังไม่ได้ใช้สารละลาย 1,000 มล. - 1,000 * 0.0004 = 0.4 กรัม

ปริมาณสารที่ได้จะถูกเติมลงในสารละลาย ผสมให้เข้ากัน และหาค่าไทเทอร์ของสารละลายอีกครั้ง หากวัตถุดิบเริ่มต้นในการเตรียมสารละลายคือ กรดเข้มข้น, อัลคาไลและสารอื่น ๆ จำเป็นต้องทำการคำนวณเพิ่มเติมเพื่อกำหนดจำนวนสารละลายเข้มข้นที่มีปริมาณที่คำนวณได้ของสารนี้ ตัวอย่าง. การไทเทรตสารละลาย 0.1 N HCl ประมาณ 5 มล. ต้องใช้สารละลาย NaOH 0.1 N ที่แน่นอนจำนวน 4.3 มล.

เค = 4.3/5 = 0.86

การแก้ปัญหายังอ่อนแอ จำเป็นต้องเสริมกำลัง เราคำนวณทฤษฎี T , ฝึกซ้อม และความแตกต่างของพวกเขา

ทีทฤษฎี = 3.65 / 1,000 = 0.00365

การปฏิบัติ = 0.00365 * 0.86 = 0.00314

ทีทฤษฎี - แบบฝึกหัด = 0.00364 – 0.00314 = 0.00051

ยังไม่ได้ใช้สารละลาย 200 มล.

200 * 0.00051 = 0.102 ก

สำหรับสารละลาย HCl 38% ที่มีความหนาแน่น 1.19 เราจะได้สัดส่วน

100 – 38 X = (0.102 * 100) / 38 = 0.26 กรัม

เราแปลงหน่วยน้ำหนักเป็นหน่วยปริมาตรโดยคำนึงถึงความหนาแน่นของกรด

วี = 0.26 / 1.19 = 0.21 มล

การเตรียม 0.01 N, 0.005 N จากสารละลายทศปกติโดยมีปัจจัยแก้ไข

ขั้นแรก ให้คำนวณปริมาตรของสารละลาย 0.1 N ที่ควรเตรียมจากสารละลาย 0.01 N ปริมาณที่คำนวณได้จะถูกหารด้วยปัจจัยการแก้ไข ตัวอย่าง. จำเป็นต้องเตรียมสารละลาย 0.01 N 100 มล. จาก 0.1 N โดยมี K = 1.05 เนื่องจากสารละลายมีความเข้มข้นมากกว่า 1.05 เท่า เราจึงต้องใช้ 10/1.05 = 9.52 มล. ถ้า K = 0.9 คุณต้องใช้ 10/0.9 = 11.11 มล. ใน ในกรณีนี้ใช้สารละลายในปริมาณที่มากขึ้นเล็กน้อยแล้วปรับปริมาตรในขวดวัดปริมาตรเป็น 100 มล.

กฎต่อไปนี้ใช้กับการเตรียมและการจัดเก็บสารละลายที่มีการไทเทรต

1. สารละลายไทเทรตแต่ละชนิดมีอายุการเก็บรักษาของตัวเอง ในระหว่างการจัดเก็บ พวกเขาเปลี่ยน titer เมื่อทำการวิเคราะห์ จำเป็นต้องตรวจสอบระดับของสารละลาย

2. จำเป็นต้องทราบคุณสมบัติของสารละลาย การไตเตรทของสารละลายบางชนิด (โซเดียมไฮโปซัลไฟต์) เปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา ดังนั้นไตเตรทจะเกิดขึ้นไม่ช้ากว่า 5-7 วันหลังการเตรียม

3. ขวดทั้งหมดที่มีสารละลายไทเทรตจะต้องมีฉลากที่ชัดเจนซึ่งระบุสาร ความเข้มข้น ปัจจัยแก้ไข เวลาที่เตรียมสารละลาย และวันที่ตรวจสอบการไทเทรต

4. ในระหว่างงานวิเคราะห์ จะต้องให้ความสนใจอย่างมากกับการคำนวณ

T = A / V (A – ตัวอย่าง)

N = (1,000 * A) / (V * g /eq)

T = (N * g/eq) / 1,000

N = (T * 1,000) / (ก./สมการ)

สารละลายเรียกว่าโมลาร์ ถ้า 1 ลิตรมีตัวถูกละลาย 1 กรัม*โมล โมลคือน้ำหนักโมเลกุลแสดงเป็นกรัม สารละลายกรดซัลฟิวริก 1 โมลาร์ - สารละลาย 1 ลิตรประกอบด้วยกรดซัลฟิวริก 98 กรัม สารละลายเซนติโมลาร์ประกอบด้วย 0.01 โมลใน 1 ลิตร ส่วนสารละลายมิลลิโมลาร์ประกอบด้วย 0.001 โมล สารละลายที่มีความเข้มข้นแสดงเป็นจำนวนโมลต่อตัวทำละลาย 1,000 กรัม เรียกว่า โมลาล

ตัวอย่างเช่น สารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 1 ลิตร 1 ลิตรประกอบด้วยยา 40 กรัม สารละลาย 100 มล. จะมี 4.0 กรัมนั่นคือ สารละลาย 4/100 มล. (4 กรัม%)

หากสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์คือ 60/100 (60 มก.%) คุณจะต้องกำหนดโมลาริตี สารละลาย 100 มล. ประกอบด้วยโซเดียมไฮดรอกไซด์ 60 กรัมและ 1 ลิตร - 600 กรัมเช่น สารละลาย 1 M 1 ลิตรควรมีโซเดียมไฮดรอกไซด์ 40 กรัม โมลาริตีของโซเดียมคือ X = 600/40 = 15 M

สารละลายมาตรฐานคือสารละลายที่มีความเข้มข้นที่ทราบแน่ชัดซึ่งใช้ในการกำหนดปริมาณของสารโดยใช้การวัดสีและการวัดระดับไต ตัวอย่างสำหรับสารละลายมาตรฐานจะได้รับการชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์ สารที่ใช้เตรียมสารละลายมาตรฐานจะต้องมีความบริสุทธิ์ทางเคมี โซลูชั่นมาตรฐาน สารละลายมาตรฐานจัดทำขึ้นในปริมาณที่จำเป็นสำหรับการบริโภค แต่ไม่เกิน 1 ลิตร ปริมาณของสาร (เป็นกรัม) ที่ต้องการเพื่อให้ได้สารละลายมาตรฐาน – A.

A = (M ฉัน * T * V) / M 2

M I – มวลโมเลกุลของตัวถูกละลาย

T – ไทเทอร์ของสารละลายสำหรับสารที่ต้องการหา (กรัม/มิลลิลิตร)

V – ตั้งค่าปริมาตร (มล.)

M 2 – โมเลกุลหรือ มวลอะตอมวิเคราะห์

ตัวอย่าง. จำเป็นต้องเตรียมสารละลายมาตรฐาน CuSO 4 * 5H 2 O 100 มล. สำหรับการตรวจวัดสีของทองแดงและสารละลาย 1 มล. ควรมีทองแดง 1 มก. ในกรณีนี้ M I = 249.68; M2 = 63.54; T = 0.001 ก./มล.; วี = 100 มล.

A = (249.68*0.001*100) / 63.54 = 0.3929 ก.

ถ่ายตัวอย่างเกลือลงในขวดวัดปริมาตรขนาด 100 มล. แล้วเติมน้ำตามเครื่องหมาย

ทดสอบคำถามและงาน

1. วิธีแก้ปัญหาคืออะไร?

2. วิธีใดที่จะแสดงความเข้มข้นของสารละลาย?

3. ค่าไทเตอร์ของสารละลายคืออะไร?

4. กรัมเทียบเท่าคืออะไร และคำนวณหากรด เกลือ เบสอย่างไร

5. จะเตรียมสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ NaOH 0.1 N ได้อย่างไร

6. จะเตรียมสารละลายกรดซัลฟิวริก H 2 SO 4 0.1 N จากกรดเข้มข้นที่มีความหนาแน่น 1.84 ได้อย่างไร

8. วิธีการเสริมกำลังและเจือจางสารละลายมีอะไรบ้าง?

9. จงคำนวณว่าต้องใช้ NaOH กี่กรัมในการเตรียมสารละลาย 0.1 M จำนวน 500 มล. คำตอบคือ 2 ปี

10. คุณต้องใช้ CuSO 4 * 5H 2 O กี่กรัมในการเตรียมสารละลาย 0.1 N 2 ลิตร คำตอบคือ 25 กรัม

11. ในการไทเทรตสารละลาย HCl 10 มล. ให้ใช้สารละลาย 0.5 N NaOH 15 มล. คำนวณค่าความเป็นปกติของ HCl ความเข้มข้นของสารละลายในหน่วย g/l และไทเทอร์ของสารละลายในหน่วย g/ml คำตอบคือ 0.75; 27.375 ก./ลิตร; ที = 0.0274 ก./มล.

12. สาร 18 กรัมละลายในน้ำ 200 กรัม คำนวณเปอร์เซ็นต์น้ำหนักความเข้มข้นของสารละลาย คำตอบคือ 8.25%

13. คุณต้องใช้สารละลายกรดซัลฟิวริก 96% (D = 1.84) กี่มิลลิลิตรในการเตรียมสารละลาย 0.05 N 500 มิลลิลิตร คำตอบคือ 0.69 มล.

14. ไทเทอร์ของสารละลาย H 2 SO 4 = 0.0049 กรัม/มิลลิลิตร คำนวณความเป็นปกติของโซลูชันนี้ คำตอบคือ 0.1 N

15. คุณต้องใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์กี่กรัมในการเตรียมสารละลาย 0.2 N 300 มล. คำตอบคือ 2.4 กรัม

16. คุณต้องใช้สารละลาย 96% ของ H 2 SO 4 (D = 1.84) เท่าใดในการเตรียมสารละลาย 15% 2 ลิตร คำตอบคือ 168 มล.

17. คุณต้องใช้สารละลายกรดซัลฟิวริก 96% (D = 1.84) กี่มิลลิลิตรในการเตรียมสารละลาย 0.35 N 500 มิลลิลิตร คำตอบคือ 9.3 มล.

18. คุณต้องใช้กรดซัลฟิวริก 96% (D = 1.84) กี่มิลลิลิตรในการเตรียมสารละลาย 0.5 N 1 ลิตร คำตอบคือ 13.84 มล.

19. โมลาริตีของสารละลาย 20% เป็นเท่าใด ของกรดไฮโดรคลอริก(ด = 1.1) คำตอบคือ 6.03 ม.

20. คำนวณความเข้มข้นโมลของสารละลาย 10% กรดไนตริก(ด = 1.056) คำตอบคือ 1.68 ม.

วิธีแก้ปัญหาโดยประมาณเมื่อเตรียมสารละลายโดยประมาณ ปริมาณของสารที่ต้องใช้เพื่อจุดประสงค์นี้จะถูกคำนวณอย่างแม่นยำเพียงเล็กน้อย เพื่อให้การคำนวณง่ายขึ้น บางครั้งน้ำหนักอะตอมขององค์ประกอบสามารถปัดเศษให้เป็นหน่วยทั้งหมดได้ ดังนั้น สำหรับการคำนวณคร่าวๆ น้ำหนักอะตอมของเหล็กสามารถคำนวณได้เท่ากับ 56 แทนที่จะเป็น -55.847 ที่แน่นอน สำหรับกำมะถัน - 32 แทนที่จะเป็น 32.064 ที่แน่นอนเป็นต้น

สารสำหรับการเตรียมสารละลายโดยประมาณจะถูกชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งทางเทคโนโลยีเคมีหรือทางเทคนิค

โดยหลักการแล้ว การคำนวณเมื่อเตรียมสารละลายจะเหมือนกันทุกประการสำหรับสารทุกชนิด

ปริมาณของสารละลายที่เตรียมไว้จะแสดงเป็นหน่วยมวล (g, kg) หรือหน่วยปริมาตร (ml, l) และสำหรับแต่ละกรณี ปริมาณของตัวถูกละลายจะคำนวณแตกต่างกัน

ตัวอย่าง. ปล่อยให้ต้องเตรียมสารละลายโซเดียมคลอไรด์ 15% 1.5 กิโลกรัม ก่อนอื่นเราคำนวณปริมาณเกลือที่ต้องการ การคำนวณดำเนินการตามสัดส่วน:

เช่น ถ้าสารละลาย 100 กรัมมีเกลือ 15 กรัม (15%) จะต้องเตรียมสารละลาย 1,500 กรัมเป็นจำนวนเท่าใด

การคำนวณแสดงให้เห็นว่าคุณต้องชั่งน้ำหนักเกลือ 225 กรัม จากนั้นใช้น้ำ iuzio 1,500 - 225 = 1275 กรัม

หากคุณถูกขอให้ได้รับสารละลายเดียวกัน 1.5 ลิตร ในกรณีนี้คุณจะพบความหนาแน่นของสารละลายจากหนังสืออ้างอิง จากนั้นคูณอย่างหลังด้วยปริมาตรที่กำหนด แล้วจึงหามวลของสารละลายที่ต้องการ ดังนั้น ความหนาแน่นของสารละลายโนโรโซเดียมคลอไรด์ 15% ที่ 15 0C คือ 1.184 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ดังนั้น 1500 มล. คือ

ดังนั้นปริมาณสารสำหรับเตรียมสารละลาย 1.5 กก. และ 1.5 ลิตรจึงแตกต่างกัน

การคำนวณข้างต้นใช้ได้กับการเตรียมสารละลายของสารปราศจากน้ำเท่านั้น หากใช้เกลือที่เป็นน้ำ เช่น Na2SO4-IOH2O1 การคำนวณจะมีการปรับเปลี่ยนเล็กน้อย เนื่องจากต้องคำนึงถึงน้ำในการตกผลึกด้วย

ตัวอย่าง. ให้คุณเตรียมสารละลาย Na2SO4 10% 10% จำนวน 2 กิโลกรัม โดยอิงจาก Na2SO4 * 10H2O

น้ำหนักโมเลกุลของ Na2SO4 คือ 142.041 และ Na2SO4*10H2O คือ 322.195 หรือปัดเศษเป็น 322.20

การคำนวณจะดำเนินการก่อนโดยใช้เกลือปราศจากน้ำ:

ดังนั้นคุณต้องใช้เกลือปราศจากน้ำ 200 กรัม ปริมาณเกลือเดคาไฮเดรตคำนวณจากการคำนวณ:

ในกรณีนี้คุณต้องใช้น้ำ: 2,000 - 453.7 = 1,546.3 กรัม

เนื่องจากสารละลายไม่ได้เตรียมในรูปของเกลือปราศจากน้ำเสมอไป ฉลากที่ต้องติดสารละลายไว้บนภาชนะต้องระบุว่าสารละลายนั้นเตรียมมาจากเกลือชนิดใด เช่น สารละลาย 10% ของ Na2SO4 หรือ 25% Na2SO4 * 10H2O.

มักเกิดขึ้นว่าจำเป็นต้องเจือจางสารละลายที่เตรียมไว้ก่อนหน้านี้ เช่น ต้องลดความเข้มข้นลง สารละลายจะถูกเจือจางโดยปริมาตรหรือโดยน้ำหนัก

ตัวอย่าง. จำเป็นต้องเจือจางสารละลายแอมโมเนียมซัลเฟต 20% เพื่อให้ได้สารละลาย 5% 2 ลิตร เราทำการคำนวณด้วยวิธีต่อไปนี้ จากหนังสืออ้างอิง เราพบว่าความหนาแน่นของสารละลาย 5% ของ (NH4)2SO4 คือ 1.0287 g/cm3 ดังนั้น 2 ลิตรควรมีน้ำหนัก 1.0287 * 2,000 = 2,057.4 กรัม จำนวนนี้ควรมีแอมโมเนียมซัลเฟต:

เมื่อพิจารณาว่าการสูญเสียอาจเกิดขึ้นระหว่างการวัดคุณต้องใช้ 462 มล. และนำไปเป็น 2 ลิตรเช่น เติมน้ำ 2,000-462 = 1538 มล.

หากการเจือจางด้วยมวล การคำนวณจะง่ายขึ้น แต่โดยทั่วไป การเจือจางจะดำเนินการตามปริมาตร เนื่องจากของเหลว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในปริมาณมาก จะวัดด้วยปริมาตรได้ง่ายกว่าการชั่งน้ำหนัก

ต้องจำไว้ว่าในงานใดๆ ที่มีทั้งการละลายและการเจือจาง คุณไม่ควรเทน้ำทั้งหมดลงในภาชนะในคราวเดียว ภาชนะที่มีการชั่งน้ำหนักหรือตรวจวัดสารที่ต้องการจะต้องล้างด้วยน้ำหลายครั้ง และทุกครั้งที่เติมน้ำนี้ลงในภาชนะใส่สารละลาย

เมื่อไม่ต้องการความแม่นยำเป็นพิเศษ เมื่อเจือจางสารละลายหรือผสมเพื่อให้ได้สารละลายที่มีความเข้มข้นต่างกัน คุณสามารถใช้วิธีที่ง่ายและรวดเร็วต่อไปนี้

ลองใช้กรณีที่กล่าวไปแล้วในการเจือจางสารละลายแอมโมเนียมซัลเฟต 20% เป็น 5% ก่อนอื่นเราเขียนแบบนี้:

โดยที่ 20 คือความเข้มข้นของสารละลายที่ใช้ 0 คือน้ำ และ 5" คือความเข้มข้นที่ต้องการ ตอนนี้ลบ 5 จาก 20 แล้วเขียนค่าผลลัพธ์ที่มุมขวาล่าง ลบศูนย์จาก 5 เขียนตัวเลขที่มุมขวาบน . จากนั้นไดอะแกรมจะมีลักษณะดังนี้:

ซึ่งหมายความว่าคุณต้องใช้สารละลาย 20% 5 ปริมาตรและน้ำ 15 ปริมาตร แน่นอนว่าการคำนวณดังกล่าวไม่ค่อยแม่นยำนัก

หากคุณผสมสารละลายสองชนิดที่มีสารชนิดเดียวกันโครงร่างจะยังคงเหมือนเดิมเฉพาะค่าตัวเลขเท่านั้นที่เปลี่ยนแปลง สมมติว่าโดยการผสมสารละลาย 35% กับสารละลาย 15% คุณจะต้องเตรียมสารละลาย 25% จากนั้นไดอะแกรมจะมีลักษณะดังนี้:

กล่าวคือ คุณต้องใช้ทั้งสองโซลูชันจำนวน 10 เล่ม รูปแบบนี้ให้ผลลัพธ์โดยประมาณและสามารถใช้ได้เฉพาะเมื่อไม่ต้องการความแม่นยำพิเศษเท่านั้น นักเคมีทุกคนจะต้องปลูกฝังนิสัยความแม่นยำในการคำนวณเมื่อจำเป็นและต้องใช้ตัวเลขโดยประมาณในกรณีที่จะไม่ส่งผลกระทบต่อผลงาน . เมื่อจำเป็นต้องมีความแม่นยำมากขึ้นในการเจือจางสารละลายการคำนวณจะดำเนินการโดยใช้สูตร

มาดูกรณีที่สำคัญที่สุดบางส่วนกัน

การเตรียมสารละลายเจือจาง- ให้ c เป็นปริมาณของสารละลาย m% ของความเข้มข้นของสารละลายที่ต้องเจือจางให้มีความเข้มข้น n% ปริมาณผลลัพธ์ของสารละลายเจือจาง x คำนวณโดยใช้สูตร:

และปริมาตรของน้ำ v สำหรับการเจือจางสารละลายคำนวณโดยสูตร:

การผสมสารละลายสองชนิดที่มีสารชนิดเดียวกันซึ่งมีความเข้มข้นต่างกันเพื่อให้ได้สารละลายที่มีความเข้มข้นที่กำหนดสมมติว่าโดยการผสมส่วนของสารละลาย m% กับ x ส่วนของสารละลาย p% เราจำเป็นต้องได้สารละลาย /% จากนั้น:

โซลูชั่นที่แม่นยำเมื่อเตรียมสารละลายที่แม่นยำ การคำนวณปริมาณของสารที่ต้องการจะถูกตรวจสอบด้วยระดับความแม่นยำที่เพียงพอ น้ำหนักอะตอมขององค์ประกอบถูกนำมาจากตารางซึ่งแสดงค่าที่แน่นอน เมื่อบวก (หรือลบ) ให้ใช้ค่าที่แน่นอนของคำที่มีทศนิยมน้อยที่สุด เทอมที่เหลือจะถูกปัดเศษ โดยเหลือทศนิยมไว้หนึ่งตำแหน่งหลังทศนิยมมากกว่าเทอมที่มีจำนวนทศนิยมน้อยที่สุด เป็นผลให้เหลือตัวเลขหลังจุดทศนิยมเท่ากับจำนวนหลักที่มีทศนิยมน้อยที่สุด ในกรณีนี้จะทำการปัดเศษที่จำเป็น การคำนวณทั้งหมดทำโดยใช้ลอการิทึม ห้าหลักหรือสี่หลัก ปริมาณของสารที่คำนวณได้จะถูกชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์เท่านั้น

การชั่งน้ำหนักทำได้บนกระจกนาฬิกาหรือในขวดชั่งน้ำหนัก สารที่ชั่งน้ำหนักแล้วจะถูกเทลงในขวดวัดปริมาตรที่สะอาดและล้างแล้วแล้วเป็นส่วนเล็กๆ ผ่านกรวยที่สะอาดและแห้ง จากนั้น จากเครื่องซักผ้า กระจกหรือกระจกนาฬิกาที่ใช้ในการชั่งน้ำหนักจะถูกล้างหลายครั้งด้วยน้ำส่วนเล็กๆ บนช่องทาง ล้างช่องทางด้วยเครื่องซักผ้าด้วยน้ำกลั่นหลายครั้ง

หากต้องการเทผลึกหรือผงที่เป็นของแข็งลงในขวดวัดปริมาตร จะสะดวกมากที่จะใช้ช่องทางที่แสดงในรูปที่ 1 349. กรวยดังกล่าวมีความจุ 3, 6 และ 10 ซม. 3 คุณสามารถชั่งน้ำหนักตัวอย่างได้โดยตรงในกรวยเหล่านี้ (วัสดุที่ไม่ดูดความชื้น) โดยต้องพิจารณามวลของตัวอย่างไว้ก่อนหน้านี้ ตัวอย่างจากกรวยสามารถถ่ายโอนไปยังขวดปริมาตรได้อย่างง่ายดายมาก เมื่อเทตัวอย่างแล้ว กรวยโดยไม่ต้องถอดออกจากคอขวดจะถูกล้างอย่างดีด้วยน้ำกลั่นจากการล้าง

ตามกฎแล้ว เมื่อเตรียมสารละลายที่แม่นยำและถ่ายโอนตัวถูกละลายลงในขวดวัดปริมาตร ตัวทำละลาย (เช่น น้ำ) ควรใช้ความจุไม่เกินครึ่งหนึ่งของความจุของขวด ปิดขวดปริมาตรแล้วเขย่าจนของแข็งละลายหมด หลังจากนั้นสารละลายที่ได้จะถูกเติมลงในเครื่องหมายด้วยน้ำและผสมให้เข้ากัน

โซลูชั่นฟันกรามในการเตรียมสารละลาย 1 โมลาร์ของสาร 1 ลิตร ให้ชั่งน้ำหนัก 1 โมลบนเครื่องชั่งเชิงวิเคราะห์แล้วละลายตามที่ระบุไว้ข้างต้น

ตัวอย่าง. ในการเตรียมสารละลายซิลเวอร์ไนเตรต 1 ลิตร 1 ลิตร ให้หาน้ำหนักโมเลกุลของ AgNO3 ในตารางหรือคำนวณได้ว่าจะเท่ากับ 169.875 เกลือจะถูกชั่งน้ำหนักและละลายในน้ำ

หากคุณต้องการเตรียมสารละลายที่เจือจางกว่านี้ (0.1 หรือ 0.01 M) ให้ชั่งน้ำหนักเกลือ 0.1 หรือ 0.01 โมลตามลำดับ

หากคุณต้องการเตรียมสารละลายน้อยกว่า 1 ลิตร ให้ละลายเกลือในปริมาณที่น้อยกว่าตามลำดับในปริมาณน้ำที่สอดคล้องกัน

สารละลายปกติเตรียมในลักษณะเดียวกัน โดยชั่งน้ำหนักไม่ใช่ 1 โมล แต่เทียบเท่ากับของแข็ง 1 กรัม

หากคุณต้องการเตรียมสารละลายแบบกึ่งปกติหรือแบบทศนิยม ให้ใช้ปริมาณเทียบเท่า 0.5 หรือ 0.1 กรัม ตามลำดับ เมื่อเตรียมสารละลายไม่ใช่ 1 ลิตร แต่น้อยกว่า เช่น 100 หรือ 250 มล. ให้นำ 1/10 หรือ 1/4 ของปริมาณสารที่ต้องเตรียม 1 ลิตรแล้วละลายในปริมาณน้ำที่เหมาะสม

มะเดื่อ 349. กรวยสำหรับเทตัวอย่างลงในขวด

หลังจากเตรียมสารละลายแล้ว จะต้องตรวจสอบด้วยการไตเตรทด้วยสารละลายที่สอดคล้องกันของสารอื่นที่ทราบภาวะปกติ สารละลายที่เตรียมไว้อาจไม่สอดคล้องกับสภาวะปกติที่ระบุไว้ทุกประการ ในกรณีเช่นนี้ บางครั้งอาจมีการแก้ไขเพิ่มเติม

ในห้องปฏิบัติการการผลิต บางครั้งอาจมีการเตรียมสารละลายที่แน่นอน “ตามสารที่กำหนด” การใช้สารละลายดังกล่าวช่วยอำนวยความสะดวกในการคำนวณในระหว่างการวิเคราะห์ เนื่องจากเพียงพอที่จะคูณปริมาตรของสารละลายที่ใช้สำหรับการไทเทรตด้วยไทเทอร์ของสารละลาย เพื่อให้ได้เนื้อหาของสารที่ต้องการ (เป็นกรัม) ในปริมาณของสารละลายใดๆ นำไปวิเคราะห์

เมื่อเตรียมสารละลายไทเทรตสำหรับสารวิเคราะห์ การคำนวณจะดำเนินการโดยใช้กรัมเทียบเท่าของสารที่ละลายได้ โดยใช้สูตร:

ตัวอย่าง. สมมติว่าคุณต้องเตรียมสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต 3 ลิตร โดยมีไทเทอร์ธาตุเหล็ก 0.0050 กรัม/มิลลิลิตร ค่าเทียบเท่ากรัมของ KMnO4 คือ 31.61 และค่าเทียบเท่ากรัมของ Fe คือ 55.847

เราคำนวณโดยใช้สูตรข้างต้น:

โซลูชั่นมาตรฐานสารละลายมาตรฐานคือสารละลายที่มีความเข้มข้นแตกต่างกันและกำหนดไว้อย่างแม่นยำซึ่งใช้ในการวัดสี เช่น สารละลายที่มีสารละลาย 0.1, 0.01, 0.001 มก. เป็นต้น ใน 1 มล.

นอกเหนือจากการวิเคราะห์สีแล้ว สารละลายดังกล่าวยังจำเป็นในการพิจารณา pH สำหรับการตรวจวัดเนเฟโลเมตริก ฯลฯ บางครั้งสารละลายมาตรฐานจะถูกจัดเก็บไว้ในหลอดที่ปิดสนิท แต่บ่อยครั้งกว่านั้นต้องเตรียมทันทีก่อนใช้งาน สารละลายมาตรฐานจะเตรียมในปริมาณไม่มาก มากกว่า 1 ลิตรและบ่อยกว่านั้น - เมื่อใช้สารละลายมาตรฐานในปริมาณมากเท่านั้น คุณจึงจะสามารถเตรียมสารละลายได้หลายลิตร จากนั้นจะมีเงื่อนไขว่าสารละลายมาตรฐานจะไม่ถูกเก็บไว้เป็นเวลานานเท่านั้น

ปริมาณของสาร (เป็นกรัม) ที่จำเป็นเพื่อให้ได้สารละลายดังกล่าวคำนวณโดยใช้สูตร:

ตัวอย่าง. มีความจำเป็นต้องเตรียมสารละลายมาตรฐานของ CuSO4 5H2O สำหรับการตรวจวัดสีของทองแดงและสารละลายแรก 1 มิลลิลิตรควรมีทองแดง 1 มก. ที่สอง - 0.1 มก. ที่สาม - 0.01 มก. ที่สี่ - 0.001 มก. ขั้นแรก เตรียมสารละลายแรกในปริมาณที่เพียงพอ เช่น 100 มล.

ไม่ใช่ทุกคนที่จำได้ว่า "ความเข้มข้น" หมายถึงอะไร และจะเตรียมวิธีแก้ปัญหาอย่างไรอย่างเหมาะสม หากคุณต้องการได้รับสารละลาย 1% ของสารใด ๆ ให้ละลายสาร 10 กรัมในน้ำหนึ่งลิตร (หรือ 100 กรัมใน 10 ลิตร) ดังนั้น สารละลาย 2% ประกอบด้วยสาร 20 กรัมต่อน้ำ 1 ลิตร (200 กรัมใน 10 ลิตร) เป็นต้น

หากตวงปริมาณเล็กน้อยได้ยาก ให้เอาปริมาณที่มากขึ้น เตรียมสิ่งที่เรียกว่ามาเธอร์สุราแล้วเจือจาง เราใช้ 10 กรัม เตรียมสารละลาย 1 เปอร์เซ็นต์ 1 ลิตร เท 100 มล. นำไปผสมกับน้ำ 1 ลิตร (เจือจาง 10 ครั้ง) และสารละลาย 0.1 เปอร์เซ็นต์ก็พร้อม

วิธีทำสารละลายคอปเปอร์ซัลเฟต

ในการเตรียมอิมัลชันสบู่ทองแดง 10 ลิตร คุณต้องเตรียมสบู่ 150-200 กรัม และน้ำ 9 ลิตร (ควรเป็นน้ำฝน) แยกกันละลายคอปเปอร์ซัลเฟต 5-10 กรัมในน้ำ 1 ลิตร หลังจากนั้น สารละลายของคอปเปอร์ซัลเฟตจะถูกเติมลงในสารละลายสบู่เป็นกระแสบาง ๆ ในขณะที่คนให้เข้ากันอย่างต่อเนื่อง ผลที่ได้จะเป็นของเหลวสีเขียว หากคุณผสมไม่ดีหรือเร่งรีบ สะเก็ดจะก่อตัว ในกรณีนี้ควรเริ่มกระบวนการตั้งแต่ต้นจะดีกว่า

วิธีเตรียมสารละลายโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต 5 เปอร์เซ็นต์

ในการเตรียมสารละลาย 5% คุณต้องมีโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต 5 กรัมและน้ำ 100 มิลลิลิตร ก่อนอื่นให้เทน้ำลงในภาชนะที่เตรียมไว้ จากนั้นจึงเติมคริสตัลลงไป จากนั้นผสมทั้งหมดจนของเหลวมีสีม่วงสม่ำเสมอและเข้มข้น ก่อนใช้งาน แนะนำให้กรองสารละลายด้วยผ้าขาวบางเพื่อขจัดผลึกที่ยังไม่ละลายออก

วิธีเตรียมสารละลายยูเรีย 5 เปอร์เซ็นต์

ยูเรียเป็นปุ๋ยไนโตรเจนที่มีความเข้มข้นสูง ในกรณีนี้เม็ดของสารจะละลายในน้ำได้ง่าย ในการทำสารละลาย 5% คุณต้องใช้ยูเรีย 50 กรัมกับน้ำ 1 ลิตรหรือเม็ดปุ๋ย 500 กรัมต่อน้ำ 10 ลิตร เพิ่มเม็ดลงในภาชนะที่มีน้ำแล้วผสมให้เข้ากัน

การเตรียมการแก้ปัญหาสารละลายคือส่วนผสมที่เป็นเนื้อเดียวกันของสารตั้งแต่ 2 ชนิดขึ้นไป ความเข้มข้นของสารละลายแสดงออกมาในรูปแบบต่างๆ:

เป็นเปอร์เซ็นต์น้ำหนักเช่น ตามจำนวนกรัมของสารที่มีอยู่ในสารละลาย 100 กรัม

เปอร์เซ็นต์ปริมาณเช่น ตามจำนวนหน่วยปริมาตร (มล.) ของสารในสารละลาย 100 มล.

ความเป็นโมลาริตี เช่น จำนวนกรัมโมลของสารที่มีอยู่ในสารละลาย 1 ลิตร (สารละลายกราม)

ความปกติเช่น จำนวนกรัมเทียบเท่าของสารที่ละลายในสารละลาย 1 ลิตร

คำตอบของความเข้มข้นเป็นเปอร์เซ็นต์สารละลายเปอร์เซ็นต์จะถูกเตรียมเป็นสารละลายโดยประมาณ ในขณะที่ตัวอย่างของสารได้รับการชั่งน้ำหนักบนเครื่องชั่งทางเทคโนโลยีเคมี และวัดปริมาตรโดยใช้กระบอกวัด

ในการเตรียมสารละลายเป็นเปอร์เซ็นต์ จะมีการใช้วิธีการหลายวิธี

ตัวอย่าง.จำเป็นต้องเตรียมสารละลายโซเดียมคลอไรด์ 15% 1 กิโลกรัม คุณต้องใช้เกลือมากแค่ไหนในการทำเช่นนี้? การคำนวณดำเนินการตามสัดส่วน:

ดังนั้นคุณต้องใช้น้ำ 1,000-150 = 850 กรัม

ในกรณีที่จำเป็นต้องเตรียมสารละลายโซเดียมคลอไรด์ 15% 1 ลิตร ปริมาณเกลือที่ต้องการจะคำนวณด้วยวิธีอื่น ใช้หนังสืออ้างอิงค้นหาความหนาแน่นของสารละลายนี้แล้วคูณด้วยปริมาตรที่กำหนดจะได้มวลของสารละลายที่ต้องการ: 1,000-1.184 = 1184 กรัม

จากนั้นจะเป็นดังนี้:

ดังนั้นปริมาณโซเดียมคลอไรด์ที่ต้องการจึงแตกต่างกันในการเตรียมสารละลาย 1 กิโลกรัมและ 1 ลิตร ในกรณีที่เตรียมสารละลายจากรีเอเจนต์ที่มีน้ำตกผลึก ควรคำนึงถึงเมื่อคำนวณปริมาณรีเอเจนต์ที่ต้องการ

ตัวอย่าง.จำเป็นต้องเตรียมสารละลาย Na2CO3 5% 1,000 มล. ที่มีความหนาแน่น 1.050 จากเกลือที่มีน้ำตกผลึก (Na2CO3-10H2O)

น้ำหนักโมเลกุล (น้ำหนัก) ของ Na2CO3 คือ 106 กรัม น้ำหนักโมเลกุล (น้ำหนัก) ของ Na2CO3-10H2O คือ 286 กรัม จากที่นี่จำนวน Na2CO3-10H2O ที่ต้องการจะถูกคำนวณเพื่อเตรียมสารละลาย 5%:

เตรียมสารละลายโดยใช้วิธีการเจือจางดังนี้

ตัวอย่าง. จำเป็นต้องเตรียมสารละลาย HCl 10% 1 ลิตรจากสารละลายกรดที่มีความหนาแน่นสัมพัทธ์ 1.185 (37.3%) ความหนาแน่นสัมพัทธ์ของสารละลาย 10% คือ 1.047 (ตามตารางอ้างอิง) ดังนั้นมวล (น้ำหนัก) ของสารละลาย 1 ลิตรคือ 1,000X1.047 = 1,047 กรัม สารละลายจำนวนนี้ควรมีไฮโดรเจนคลอไรด์บริสุทธิ์

เพื่อพิจารณาว่าต้องได้รับกรด 37.3% เท่าใด เราจึงประกอบสัดส่วน:

เมื่อเตรียมสารละลายโดยการเจือจางหรือผสมสารละลายสองชนิด จะใช้วิธีโครงร่างแนวทแยงหรือ "กฎกากบาท" เพื่อทำให้การคำนวณง่ายขึ้น ที่จุดตัดของสองบรรทัดความเข้มข้นที่กำหนดจะถูกเขียนและที่ปลายทั้งสองทางด้านซ้าย - ความเข้มข้นของสารละลายเริ่มต้น สำหรับตัวทำละลายจะเท่ากับศูนย์