A hígítás egy adott oldott anyag koncentrációjának csökkentése az oldatban. A kémikus ezt egyszerűen több oldószerrel való keveréssel teheti meg. Például a tömény narancsléhez vizet adhatunk, hogy addig hígítsuk, amíg el nem éri azt a koncentrációt, ami kellemesen iható lesz. A hígítás egy kémiai anyag pH-értékének csökkenésére is utal, amely lehet gáz, gőz vagy oldat. Ebben a témakörben a tanuló megismeri és megérti a hígítási képletet példákkal. Ismerjük meg ezt az érdekes fogalmat!
Hígítási képlet
A hígítás fogalma:
A hígítás az oldatban lévő oldott anyag koncentrációjának csökkentése több oldószer hozzáadásával. Egy oldat hígításához több oldószert adunk anélkül, hogy több oldott anyagot adnánk hozzá. Ezután az így kapott oldatot alaposan összekeverjük, hogy az oldat minden része egyenletes legyen.
Ha például 10 gramm sót oldunk fel 1 liter vízben, mint oldószerben, akkor annak adott sókoncentrációja van. Ezután ha ehhez az oldathoz még 1 liter vizet adunk, akkor a sókoncentráció csökken. De a hígított oldat még mindig 10 gramm sót tartalmaz.
A koncentrálás az oldatokon az oldószer fokozatos eltávolítását jelenti. Ez általában az oldat elpárologtatásával vagy forralásával történik, azzal a feltételezéssel, hogy a forrás hője nem hat az oldott anyagra. A hígítási egyenletet ilyenkor is használjuk.
A hígítás képlete:
A hígítás és a koncentrálás folyamatában is az oldott anyag mennyisége ugyanaz marad. Ennek eredményeképpen ez lehetőséget ad arra, hogy kiszámítsuk, mekkora kell legyen az új oldat térfogata ahhoz, hogy az oldott anyag kívánt koncentrációját megkapjuk. A molaritás definíciójából tudjuk,
molaritás = \(\frac {az oldott anyag moljai} {az oldat literje}\)
Az oldott anyag moljainak számát így oldhatjuk meg:
az oldott anyag moljai = \((molaritás) \times (az oldat literje)\)
A molaritást M-el, az oldat térfogatát pedig V-vel jelöljük. Ezért az egyenlet a következő lesz
az oldott anyag moljai = M V
Mivel ez a mennyiség nem változik a koncentráció változása előtt és után. Ezért az MV terméknek azonosnak kell lennie a koncentrációváltozás előtt és után. Ha számokat használunk a kezdeti és a végső állapotok jelölésére, akkor megkapjuk a hígítási egyenletet:
\(M_1 V_1 = M_2 V_2\)
Itt a térfogatokat azonos mértékegységben kell kifejezni. Továbbá ez az egyenlet csak a kezdeti és a végső állapotot adja meg, a változás mértékét nem. A változás összegét kivonással találhatjuk meg.
Hol,
| \(M_1\) | 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
\(V_1\) = \(\frac {1.5 \times 5.0} { 6 }\)