Förtunning är processen för att minska koncentrationen av en viss lösta substans i dess lösning. Kemisten kan göra det helt enkelt genom att blanda med mer lösningsmedel. Vi kan till exempel tillsätta vatten till den koncentrerade apelsinjuicen för att späda ut den tills den når en koncentration som är behaglig att dricka. Utspädning avser också en sänkning av pH-värdet för en kemikalie som kan vara en gas, ånga eller lösning. I det här ämnet kommer eleven att lära sig och förstå utspädningsformeln med exempel. Låt oss lära oss detta intressanta begrepp!
Förtunningsformeln
Begreppet utspädning:
Utspädning är processen att minska koncentrationen av en lösta substans i lösningen genom att tillsätta mer lösningsmedel. För att späda ut en lösning tillsätter vi mer lösningsmedel utan att tillsätta mer lösta substans. Sedan blandar vi den resulterande lösningen noggrant för att se till att alla delar av lösningen ska vara jämna.
Till exempel, om 10 gram salt löses upp i 1 liter vatten som lösningsmedel, så har den en viss saltkoncentration. Genom att sedan tillsätta 1 liter vatten mer till denna lösning minskas saltkoncentrationen. Men den utspädda lösningen har fortfarande 10 gram salt.
För att koncentrera lösningarna måste lösningsmedlet avlägsnas gradvis. Normalt sker detta genom att lösningen förångas eller kokas med antagandet att kokningsvärmen inte påverkar lösningsmedlet. Utspädningsekvationen kommer att användas även under dessa omständigheter.
Formeln för utspädning:
Både vid utspädning och koncentration förblir mängden lösningsmedel densamma. Detta ger oss följaktligen ett sätt att beräkna vad den nya lösningsvolymen måste vara för att få den önskade koncentrationen av den lösta substansen. Från definitionen av molaritet vet vi att:
molaritet = \(\frac {mol av lösta ämne} { liter lösning}\)
Då kan vi lösa antalet mol av lösta ämne på följande sätt:
mol av lösta ämne = \((molaritet) \times (liter lösning)\)
Vi representerar molariteten med M och lösningens volym med V. Därför blir ekvationen
Mol av löst ämne = M V
Då denna kvantitet inte förändras före och efter koncentrationsförändringen. Därför måste produkten MV vara densamma före och efter koncentrationsförändringen. Genom att använda siffror för att representera de ursprungliga och slutliga förhållandena får vi utspädningsekvationen:
\(M_1 V_1 = M_2 V_2\)
Här måste volymerna uttryckas i samma enheter. Dessutom ger denna ekvation endast de ursprungliga och slutliga förhållandena, inte storleken på förändringen. Vi kan hitta förändringens storlek genom subtraktion.
Här,
| \(M_1\) | 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
\(V_1\) = \(\frac {1.5 \times 5.0} { 6 }\)