Rozcieńczanie jest procesem zmniejszania stężenia danego solutu w jego roztworze. Chemik może to zrobić po prostu przez zmieszanie z większą ilością rozpuszczalnika. Na przykład, możemy dodać wodę do skoncentrowanego soku pomarańczowego, aby go rozcieńczyć, aż osiągnie stężenie, które będzie przyjemne do picia. Rozcieńczanie odnosi się również do spadku pH substancji chemicznej, która może być gazem, parą lub roztworem. W tym temacie uczeń pozna i zrozumie formułę rozcieńczania z przykładami. Nauczmy się tej ciekawej koncepcji!
Sformułowanie rozcieńczenia
Pojęcie rozcieńczenia:
Rozcieńczenie jest procesem zmniejszania stężenia rozpuszczalnika w roztworze poprzez dodanie większej ilości rozpuszczalnika. Aby rozcieńczyć roztwór, dodajemy więcej rozpuszczalnika bez dodawania większej ilości solutu. Następnie dokładnie mieszamy otrzymany roztwór, aby zapewnić, że wszystkie części roztworu powinny być równe.
Na przykład, jeśli 10 gramów soli jest rozpuszczonych w 1 litrze wody jako rozpuszczalnika, to ma określone stężenie soli. Następnie przez dodanie 1 litr wody więcej do tego roztworu, stężenie soli jest zmniejszona. Ale, rozcieńczony roztwór nadal ma 10 gramów soli.
Koncentracja na rozwiązaniach polega na stopniowym usuwaniu rozpuszczalnika. Zazwyczaj robi się to przez odparowanie lub wrzenie roztworu przy założeniu, że ciepło wrzenia nie wpływa na rozpuszczalnik. Równanie rozcieńczania będzie stosowane również w tych okolicznościach.
Wzór na rozcieńczanie:
W obu procesach rozcieńczania i zatężania, ilość rozpuszczalnika pozostaje taka sama. W rezultacie, daje nam to sposób na obliczenie, jaka musi być objętość nowego roztworu, aby uzyskać pożądane stężenie rozpuszczalnika. Z definicji molarności wiemy, że
Molarność = \(\frac {mole rozpuszczalnika} {litry roztworu}})
Wtedy możemy rozwiązać liczbę moli rozpuszczalnika jako:
Mole rozpuszczalnika = \((molarność) \times (litry roztworu)\)
Molarność oznaczamy przez M, a objętość roztworu przez V. Dlatego równanie staje się
molami solutu = M V
Ponieważ ta ilość nie zmienia się przed i po zmianie stężenia. Dlatego też iloczyn MV musi być taki sam przed i po zmianie stężenia. Używając liczb do reprezentowania warunków początkowych i końcowych, otrzymamy równanie rozcieńczenia:
(M_1 V_1 = M_2 V_2)
Tutaj objętości muszą być wyrażone w tych samych jednostkach. Ponadto, to równanie podaje tylko warunki początkowe i końcowe, a nie wielkość zmiany. Wielkość zmiany możemy znaleźć przez odejmowanie.
Gdzie,
| \(M_1\) | 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
\(V_1\) = \(\frac {1.5 \times 5.0} { 6 }\)