Die Verdünnung ist der Prozess der Verringerung der Konzentration eines bestimmten gelösten Stoffes in seiner Lösung. Der Chemiker kann dies einfach durch Mischen mit mehr Lösungsmittel erreichen. Zum Beispiel können wir dem konzentrierten Orangensaft Wasser hinzufügen, um ihn zu verdünnen, bis er eine Konzentration erreicht, die angenehm zu trinken ist. Die Verdünnung bezieht sich auch auf die Senkung des pH-Werts einer Chemikalie, bei der es sich um ein Gas, einen Dampf oder eine Lösung handeln kann. In diesem Thema werden die Schüler die Verdünnungsformel anhand von Beispielen lernen und verstehen. Lernen wir dieses interessante Konzept!
Verdünnungsformel
Konzept der Verdünnung:
Verdünnung ist der Prozess der Verringerung der Konzentration eines gelösten Stoffes in einer Lösung durch Zugabe von mehr Lösungsmittel. Um eine Lösung zu verdünnen, wird mehr Lösungsmittel zugegeben, ohne dass mehr gelöster Stoff hinzukommt. Dann mischen wir die resultierende Lösung gründlich, um sicherzustellen, dass alle Teile der Lösung gleichmäßig sind.
Wenn zum Beispiel 10 Gramm Salz in 1 Liter Wasser als Lösungsmittel gelöst sind, dann hat sie eine bestimmte Salzkonzentration. Wenn man nun 1 Liter Wasser mehr zu dieser Lösung hinzufügt, wird die Salzkonzentration verringert. Die verdünnte Lösung enthält aber immer noch 10 Gramm Salz.
Beim Konzentrieren der Lösungen wird das Lösungsmittel nach und nach entfernt. Normalerweise geschieht dies durch Verdampfen oder Sieden der Lösung, wobei man davon ausgeht, dass die Wärme des Siedens die gelöste Substanz nicht beeinträchtigt. Auch in diesem Fall wird die Verdünnungsgleichung verwendet.
Die Formel für die Verdünnung:
Bei der Verdünnung und der Konzentration bleibt die Menge des gelösten Stoffes gleich. Daraus lässt sich berechnen, wie groß das neue Lösungsvolumen sein muss, um die gewünschte Konzentration des gelösten Stoffes zu erhalten. Aus der Definition der Molarität wissen wir,
Molarität = \(\frac {Mol des gelösten Stoffes} {Liter der Lösung})
Dann können wir die Anzahl der Mole des gelösten Stoffes wie folgt lösen:
Mol des gelösten Stoffes = \((Molarität) \mal (Liter der Lösung)\)
Wir stellen die Molarität durch M und das Volumen der Lösung durch V dar. Daher lautet die Gleichung
Mol der Lösung = M V
Da sich diese Menge vor und nach der Konzentrationsänderung nicht ändert. Daher muss das Produkt MV vor und nach der Konzentrationsänderung gleich sein. Wenn wir die Anfangs- und Endbedingungen mit Zahlen darstellen, erhalten wir die Verdünnungsgleichung:
\(M_1 V_1 = M_2 V_2\)
Hier müssen die Volumina in denselben Einheiten ausgedrückt werden. Außerdem gibt diese Gleichung nur die Anfangs- und Endbedingungen an, nicht aber den Betrag der Veränderung. Wir können den Betrag der Veränderung durch Subtraktion ermitteln.
Wo,
| \(M_1\) | the molarity of the original solution |
| \(V_1\) | the volume of the original solution |
| \(M_2\) | the molarity of the diluted solution |
| \(V_2\) | the volume of the diluted solution |
Solved Examples
Q.1: One chemist needs 1.5 M hydrochloric acid for some reaction. The solution is available in 6 M of the HCl. What will be the volume of 6M HCl for dilution to get 5 L of 1.5 M HCl?
Solution: We have,
Initial concentration of HCl i.e. \(M_1\) = 6 M
Final concentration of HCl i.e. \(M_2\) = 1.5 M
Final volume of solution as needed, \(V_2\) = 5 L
So, initial volume \(V_1\) needs to be found, as:
\(M_1 V_1 = M_2 V_2\)
Substituting the values, we get
\(V_1\) = \(\frac {1.5 \times 5.0} { 6 }\)