Bestëmmung vun der Konzentratioun vun enger Léisung

Inhalt

Ze trëppelen
Deel 1 vun 3: De Basiskenntnisser vu Konzentratioune
Deel 2 vun 3: Titratioun
Deel 3 vun 3: Bestëmmung vun der Salinitéit an engem Aquarium
Tipps
Warnungen

An der Chemie oder der Chimie, een Léisung eng homogen Mëschung vun zwou Saachen - eng opgeléist Substanz an eng Léisungsmëttel oder Léisungsmëttel an deem d'Substanz opgeléist gëtt. Konzentratioun ass eng Moossnam vun der Quantitéit vu opgeléistem an engem Léisungsmëttel. Et kann vill Grënn hunn fir d'Konzentratioun vun enger Léisung ze bestëmmen, awer d'Chimie involvéiert ass déiselwecht egal ob Dir de Chlorniveau an engem Pool testen oder eng liewensspuerend Analyse op enger Bluttprouf ausféiert. Dëse Guide léiert Iech e puer fundamental Deeler vun der Léisungschemie, da gitt Dir duerch d'Prozedur vun enger gemeinsamer, praktescher Uwendung - Aquarium Ënnerhalt.

Ze trëppelen

Deel 1 vun 3: De Basiskenntnisser vu Konzentratioune

Notatiounsmethod vu Konzentratiounen. Eng Konzentratioun vun enger Substanz ass de Betrag vun deem opgeléiste gedeelt duerch de Betrag vum Léisungsmëttel. Wéi och ëmmer, well et verschidde Weeër sinn fir de Betrag vun enger bestëmmter Substanz auszedrécken, ass et och méiglech eng Konzentratioun op verschidde Weeër duerzestellen. Hei fannt Dir déi meescht üblech Schreifweisen:
- Gramm pro Liter (g / L.) D'Mass vun enger Léisungsmëttel a Gramm opgeléist an engem bestëmmte Volumen vun enger Léisung (wat net onbedéngt d'selwecht ass wéi de Volume vum Léisungsmëttel.) Typesch fir Léisunge vu Feststoffer a flëssege Léisungsmëttel benotzt.
- Molaritéit (M.) D'Zuel vu Mol vun engem opgeléistene gedeelt duerch de Volume vun der Léisung.
- Deeler pro Millioun (ppm.) D'Verhältnis vun der Zuel vun de Partikelen (normalerweis a Gramm) vun engem opgeléiste Stoff pro Millioun Deelercher vun enger Léisung, multiplizéiert mat 10. Typesch fir ganz verdënnt Waasserléisunge benotzt (1 L Waasser = 1000 Gramm.)
- Prozentsaz vu Verbindungsmëttel. D'Verhältnes vun de Partikelen (erëm a Gramm) vun engem opgeléiste Stoff pro 100 Deelercher vun enger Léisung, ausgedréckt als Prozentsaz.
Wësse wéi eng Daten Dir braucht fir eng Konzentratioun ze fannen. Ausser Molaritéit (kuckt hei ënnendrënner), déi üblech Weeër fir eng Konzentratioun ze schreiwen, wéi uewe genannt, erfuerderen datt Dir d'Mass vum opgeléiste Wëssen an d'Mass oder de Volume vun der resultéierender Léisung kennt. Vill chemesch Probleemer, déi d'Konzentratioun vun enger Léisung fannen, ginn Iech dës Informatioun net. Wann jo, musst Dir mat deem schaffen wat Dir wësst fir dës Informatioun erauszefannen.
- Beispill: Stellt Iech vir datt mir d'Konzentratioun (a Gramm pro Liter) vun enger Léisung fannen déi gemaach gëtt andeems en 1/2 Teelöffel Salz an 2 Liter Waasser opléist. Mir wëssen och datt 1 Teelöffel Salz ongeféier 6 Gramm ass. An dësem Fall ass d'Konversioun einfach - multiplizéieren: 1/2 Teelöffel x (6 Gramm / 1 Teelöffel) = 3 Gramm Salz. 3 Gramm Salz gedeelt op 2 Liter oder Waasser = 1,5 g / L.
Léiert wéi Dir Molaritéit berechent. Molaritéit erfuerdert datt Dir d'Zuel vu Mol vun Ärem opgeléiste weess, awer dëst kann einfach ofgeleet ginn wann Dir d'Mass vum opgeléistene weess an d'chemesch Formel. All chemescht Element huet eng bekannt "Molmass" (MM) - eng spezifesch Mass fir eng Mol vun deem Element. Dës Molmasse sinn an der periodescher Tabelle fonnt (normalerweis ënner dem chemesche Symbol an dem Numm vum Element.) Füügt einfach molmass vun de Komponente vun der Opléisung bäi fir d'molare Mass ze kréien. Dann multiplizéiert déi bekannte Mass vun der Opléisung mam (1 / MM vun Ärem opgeléiste) fir de Betrag vun Ärem opgeléiste Mol ze fannen.
- Beispill: Stellt Iech vir datt mir d'Molaritéit vun der uewe Salzléisung fannen. Just fir ze rappen, hu mir 3 Gramm Salz (NaCl) an 2 Liter Waasser. Fänkt unzefänken wat d'molermasse vun Na a Cl sinn andeems Dir op d'Periodesch Tabelle kuckt. Na = ongeféier 23 g / mol a Cl = ongeféier 35,5 g / mol. Also ass de MM vun NaCl = 23 + 35,5 = 58,5 g / mol. 3 Gramm NaCl x (1 Mol NaCl / 58,5 g NaCl) = 0,051 Mol NaCl. 0,051 Mol NaCl / 2 Liter Waasser = .026 M NaCl
Praxis Standardübungen fir d'Konzentratioun ze berechnen. Déi uewe genannte Wësse sinn alles wat Dir braucht fir d'Konzentratioun an einfache Situatiounen ze berechnen. Wann Dir d'Mass oder de Volume vun der Léisung an de Montant vum opgeléiste Prinzip kennt, oder Dir kënnt aus der Informatioun ofleeden, déi an der Erklärung uginn hutt, sollt Dir fäeg sinn d'Konzentratioun vun enger Léisung liicht ze moossen. Maacht Praxisprobleemer fir Är Fäegkeeten ze verbesseren. Kuckt d'Beispillerübungen hei ënnen:
- Wat ass d'Molaritéit vum NaCL an enger 400 ml Léisung, kritt andeems 1,5 Gramm NaCl u Waasser bäigefüügt gëtt?
- Wat ass d'Konzentratioun, a ppm, vun enger Léisung déi duerch 0.001 g Blei (Pb) op 150 L Waasser bäigefüügt gëtt? (1 L Waasser = 1000 Gramm) An dësem Fall wäert de Volume vun der Léisung ëm e klenge Betrag eropgoen andeems Dir d'Substanz bäigefüügt, sou datt Dir de Volume vum Léisungsmëttel als Volumen vun der Léisung benotze kënnt.
- Fannt d'Konzentratioun a Gramm pro Liter vun enger 0,1 L Léisung gemaach andeems Dir 1/2 Mol KCl u Waasser bäigefüügt. Fir dëse Problem musst Dir vu vir bis hannen schaffen, mat der Molmass vu KCL fir d'Zuel vu Gramm KCl an der Opléisung ze berechnen.

Deel 2 vun 3: Titratioun

Verstinn wann Dir eng Titratioun uwennt. Titratioun ass eng Technik déi vu Chemiker benotzt gëtt fir de Betrag vum opgeléiste Solut an enger Léisung ze berechnen. Fir eng Titratioun auszeféieren, erstellt Dir eng chemesch Reaktioun tëscht dem opgeléiste an engem anere Reagens (normalerweis och opgeléist). Well Dir de genauen Betrag vun Ärem zweete Reagens wësst an Dir wësst d'chemesch Equatioun vun der Reaktioun tëscht dem Reagens an dem opgeléiste Stoff, kënnt Dir de Betrag vun Ärem Opléisung berechnen andeems Dir moosst wéi vill vum Reagens Dir braucht fir d'Reaktioun mat der Opléisung komplett.
- Also, Titratiounen kënne ganz nëtzlech sinn fir d'Konzentratioun vun enger Léisung ze berechnen wann Dir net wësst wéi vill Opléisung ufanks bäigefüügt gouf.
- Wann Dir wësst wéi vill vun engem opgeléiste Solut an der Léisung ass, da brauch Dir net ze titréieren - just de Volume vun Ärer Léisung moossen a berechent d'Konzentratioun, wéi am Deel 1 beschriwwen.
Setzt Är Titrerungsausrüstung op. Fir korrekt Titratiounen ze maachen braucht Dir propper, korrekt a professionnell Ausrüstung. Benotzt eng Erlenmeyer Fläsch oder e Becher ënner enger kalibréierter Burette un engem Burettehalter. D'Düse vun der Burette sollt am Hals vun der Fläsch oder dem Becher sinn, ouni d'Maueren ze beréieren.
- Gitt sécher datt all Ausrüstung virdru gereinegt ass, mat deioniséiertem Waasser gespullt an dréchen.
Fëllt d'Kolbe an d'Burette. Maacht genau e klenge Betrag vun der onbekannter Léisung. Wann et opgeléist ass, verbreet sech d'Substanz gläichméisseg duerch de Léisungsmëttel, sou datt d'Konzentratioun vun dëser klenger Prouf vun der Léisung d'selwecht ass wéi déi vun der Originalléisung. Fëllt Är Burette mat enger Léisung vun enger bekannter Konzentratioun déi mat Ärer Léisung reagéiert. Maacht eng Notiz vum exakte Volume vun der Léisung an der Burette - subtrahéiert de Schlussvolumen fir déi Gesamtléisung ze fannen déi an der Reaktioun benotzt gëtt.
- Oppassen: wann d'Reaktioun tëscht der Léisung an der Burette an der Opléisung an der Fläsch keen Zeeche vu Reaktioun weist, wäert Dir Indikator an der Fläsch. Dës ginn an der Chimie benotzt fir e visuellt Signal ze bidden wann eng Léisung de Punkt vun der Äquivalenz oder dem Endpunkt erreecht. Indicateuren ginn normalerweis fir Titratiounen benotzt fir Säurebasis a Redox Reaktiounen ze iwwerpréiwen, awer et ginn och e puer aner Indicateuren. Kuckt e Chemie-Léierbuch oder kuckt um Internet fir e passende Indikator fir Är Reaktioun ze fannen.
Fänkt d'Titratioun un. Lues a lues eng Léisung vun der Burette (den "Titrant") an d'Flasche bäiginn. Benotzt e magnetesche Rührstick oder e Glas Rührstick fir d'Léisung sanft ze vermëschen wann d'Reaktioun amgaang ass. Wann Är Léisung siichtbar reagéiert, sollt Dir verschidden Zeeche gesinn datt eng Reaktioun stattfënnt - Faarf änneren, Blasen, Reschter, asw. Wann Dir en Indikator benotzt, kënnt Dir all Drëps duerch d'Burette an déi richteg Fläsch gesinn a Faarf änneren.
- Wann d'Reaktioun zu enger Verännerung vum pH-Wäert oder dem Potenzial resultéiert, kënnt Dir pH-Lieser oder e Potentiometer an d'Kolbe fügen fir de Fortschrëtt vun der chemescher Reaktioun ze moossen.
- Fir eng méi genau Titratioun, iwwerwaacht de pH oder de Potenzial wéi uewen, a notéiert all Kéier wéi d'Reaktioun virgeet nodeems Dir eng kleng Quantitéit Titrant bäigefüügt huet. Plot d'Aciditéit vun der Léisung oder de Potenzial géint de Volume vum addéierten Titrant. Dir gesitt schaarf Verännerungen am Hang vun der Kéier op den Equivalenzpunkten vun der Äntwert.
Lues Är Titratioun. Wann Är chemesch Reaktioun um Ennpunkt kënnt, bremst d'Titratioun op eng drëpseg Progressioun. Wann Dir en Indikator benotzt, kënnt Dir bemierken datt d'Faarf méi laang dauert. Fuert weider sou lues wéi méiglech ze titréieren bis Dir de genauen Drop bestëmme kënnt deen Är Reaktioun um Ennpunkt erreecht. Am Fall vun engem Indikator kuckt Dir allgemeng déi fréist méiglech nohalteg Faarfännerung an der Äntwert.
- Enregistréiert de leschte Volumen an Ärer Burette. Subtractéiert dëst vum Startvolumen an der Burette, kënnt Dir de genauen Volume vum Titrant fannen deen Dir benotzt hutt.
Berechent de Betrag u Solut an Ärer Léisung. Benotzt d'chemesch Gleichung fir d'Reaktioun tëscht Ärem Titrant an der Léisung fir d'Zuel vu Mol opgeléistem an Ärer Fläsch ze fannen. Soubal Dir d'Zuel vu Mol vu opgeléistem fonnt hutt, kënnt Dir et einfach deelen duerch de Volume vun der Léisung an der Fläsch fir d'Molaritéit vun der Léisung ze fannen, oder d'Zuel vu Mol zu Gramm ëmsetzen an deelen duerch de Volume vun der Léisung. , fir d'Konzentratioun a g / L. ze kréien Dëst erfuerdert e bësse Basiskenntnisser vu Stoichiometrie.
- Stellt Iech vir, datt mir 25 ml 0,5 M NaOH bei der Titréiere vun enger Léisung vun HCl am Waasser zum Äquivalenzpunkt benotzt hunn. D'HCl Léisung hat e Volume vu 60 ml fir d'Titratioun. Wéi vill Mol HCl sinn an eiser Léisung?
- Fir unzefänken, kucke mir d'chemesch Equatioun fir d'Reaktioun vun NaOH an HCl: NaOH + HCl> H₂O + NaCl
- An dësem Fall reagéiert 1 Molekül vun NaOH mat 1 Molekül vun HCl mat de Produkter Waasser an NaCl. Also well Dir just genuch NaOH bäigefüügt huet fir all den HCl ze neutraliséieren, d'Zuel vun de mol NaOH an der Reaktioun verbraucht ass gläich wéi d'Zuel vun de mol HCl an der Fläsch.
- Also loosst eis erausfannen wat de Betrag vun NaOH a Mol ass. 25 ml NaOH = 0,025 L NaOH x (0,5 mol NaOH / 1 L) = 0,0125 Mol NaOH.
- Well mir aus der Reaktiounsgleichung ofgeleet hunn datt d'Zuel vun de mol NaOH an der Reaktioun verbraucht = d'Zuel vun de Mol HCl an der Léisung, wësse mer elo datt et 0,0125 Mol HCl an der Léisung sinn.
Berechent d'Konzentratioun vun Ärer Léisung. Elo wësst Dir de Betrag vu opgeléistem an Ärer Léisung, et ass einfach d'Konzentratioun am Sënn vun der Molaritéit ze fannen. Deelt einfach d'Zuel vu Mol opgeléist an Ärer Léisung duerch de Volume vun Ärer Léisungsprobe (net de Volume vum gréissere Betrag aus deem Dir d'Prouf geholl hutt.) D'Resultat ass d'Molaritéit vun Ärer Léisung!
- Fir d'Molaritéit vum Beispill hei uewen ze fannen, deelt d'Zuel vu Mol HCl duerch de Volume an der Fläsch. 0,0125 Mol HCl x (1 / 0,060 L) = 0,208 M HCl.
- Fir Molaritéit zu g / L, ppm oder Prozentsaz vun der Zesummesetzung ëmzewandelen, konvertéiert d'Zuel vu Mol vun Ärem opgeléiste Mass (mat der Molmass vun Ärem opgeléistem.) Fir ppm a Prozentsaz vun der Verbindung musst Dir och de Volume konvertéieren vun Ärer Masseléisung (mat engem Konversiounsfaktor wéi Dicht, oder einfach andeems Dir se waacht), multiplizéiert dann d'Resultat mat 10 respektiv 10.

Deel 3 vun 3: Bestëmmung vun der Salinitéit an engem Aquarium

Huelt e Waasserprouf aus Ärem Tank. Enregistréiert de Volume genau. Wa méiglech, moosst de Volume an SI Eenheeten wéi ml - dës sinn einfach op L. ze konvertéieren.
- An dësem Beispill testen mir d'Waasser am Aquarium fir Salinitéit, d'Konzentratioun vu Salz (NaCl) am Waasser. Ugeholl mir huelen e Waasserprouf fir dësen Zweck 3 ml aus dem Aquarium an da setzt d'final Äntwert ze ginn g / L.
Titréiert d'Waasserprobe. Wielt en Titrant deen eng kloer sichtbar Reaktioun am Opléise produzéiert. An dësem Fall benotze mir eng Léisung vun 0,25 M AgNO₃ (Sëlwernitrat), eng Verbindung déi en onléislecht Chlor Salz produzéiert wann et mat NaCl an der folgender Reaktioun reagéiert: AgNO₃ + NaCl> NaNO₃ + AgCl. D'Salz (AgCl) wäert siichtbar sinn als bewölktem wäisse Rescht dat schwieft a kann vun der Léisung getrennt ginn.
- Titréiert d'Sëlwernitrat vun enger Burette oder enger klenger Injektiounsnadel an d'Aquariumprobe bis d'Léisung bedeckt ass. Mat sou enger klenger Prouf ass et wichteg fir genau bestëmmen wéi vill Sëlwernitrat Dir derbäigesat hutt - studéiert all Drëps virsiichteg.
Fuert weider bis d'Reaktioun eriwwer ass. Wann d'Sëlwernitrat ophält d'Léisung ze bedecken, kënnt Dir d'Zuel vun der ml derbäi notéieren. Titréiert den AgNO3 ganz lues an observéiert d'Léisung enk, besonnesch wann den Ennpunkt zougeet.
- Unzehuelen datt et 3 ml vun der 0,25 M AgNO sinn₃ war néideg fir d'Reaktioun op en Enn ze kommen an d'Waasser huet net weider bedeckt.
Bestëmmt d'Zuel vu Mol vum Titrant. Dëse Schrëtt ass einfach - multiplizéiert de Volume vum Titrant, deen Dir mat der Molaritéit bäigefüügt huet. Dëst gitt Iech d'Zuel vu mol benotzt Titrer.
- 3 ml x 0,25 M = 0,003 L x (.25 Mol AgNO₃/ 1 L) = 0,000075 Mol AgNO₃.
Bestëmmt d'Zuel vu Mol vun Ärem opgeléistem. Benotzt d'Reaktiounsgleichung fir d'Zuel vu Mol AgNO ëmzewandelen₃ zu Mol NaCl. D'Reaktiounsgleichung ass: AgNO₃ + NaCl> NaNO₃ + AgCl. Well 1 Mol AgNO₃ reagéiert mat 1 Mol NaCl, mir wëssen elo datt d'Zuel vun de mol NaCl an eiser Léisung = d'Zuel Mol vun AgNO₃ dat kënnt derbäi: 0,000075 Mol.
- An dësem Fall: 1 Mol AgNO₃ reagéiert mat 1 Mol NaCl. Awer wann 1 Mol Titrant mat 2 Mol vun eiser Opléisung reagéiert, da multipléiere mir d'Zuel Mol vun eisem Titrant mat 2 fir d'Zuel vun de Mol vun eiser Opléisung ze kréien.
- Am Géigesaz, wann 2 Mol vun eisem Titrant mat 1 Mol vun eisem opgeléiste Reaktioun reagéieren, da deele mir d'Zuel vun de Mol vum Titrant vun zwee.
- Dës Regele entspriechen proportional zu 3 Mol Titrer an 1 Mol opgeléist, 4 Mol Titrer an 1 Mol opgeléist, asw. Souwéi 1 Mol Titrant an 3 Mol Opléisung, 1 Mol Titrant a 4 Mol Opléisung, asw
Konvertéiert Är opgeléist Zuel vu Mol op Gramm. Fir dëst ze maachen musst Dir d'molare Mass vum opgeléiste Berechnen a multiplizéieren se mat der Zuel vu Mol vun Ärem opgeléiste. Fir d'molare Mass vun NaCl ze fannen, benotzt d'Periodesch Tabelle fir d'Atomgewiicht vu Salz (Na) a Chlorid (Cl) ze fannen an derbäizefügen.
- MM Na = 22.990. MM Cl = 35.453.
- 22,990 + 35,453 = 58,443 g / mol
- 0,000075 Mol NaCl x 58,442 g / Mol = 0,00438 Mol NaCl.
- Oppassen: Wann et méi wéi eng vun enger Aart Molekül an engem Atom ass, musst Dir d'molare Mass vun dësem Atom e puer Mol bäifügen. Zum Beispill wann Dir d'Molermass vun AgNO sidd₃, géift Dir d'Mass vum Sauerstoff dräimol bäifügen, well et dräi Sauerstoffatomer an der Molekül sinn.
Berechent d'Finale Konzentratioun. Mir hunn d'Mass vun eiser Léisungsmëttel a Gramm a mir kennen de Volume vun der Testléisung. Alles wat mir elo musse maachen ass deelen: 0.00438 g NaCl / 0.003 L = 1,46 g NaCl / L
- D'Salz vu Mierwaasser ass ongeféier 35 g NaCl / L. Eist Aquarium ass net bal salzeg genuch fir Marine Fësch.

Tipps

Och wann de opgeléiste a Léisungsmëttel a verschiddene Staaten existéiert (fest, flësseg oder Gas) wa se getrennt sinn, ass d'Léisung, déi geformt gëtt wann d'Substanz opléist, am selwechte Staat wéi de Léisungsmëttelzoustand.
Ag + 2 HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
Benotzt nëmme kloer Plastik oder Glas.
Hei e Beispill Video: [1]

Warnungen

Späichert d'AgnO3 Léisung an enger zouener, donkeler Fläsch. Et ass sensibel fir Liicht.
Sidd virsiichteg wann Dir mat staarke Säuren oder Basen schafft. Gitt sécher datt et genuch frësch Loft am Raum ass.
Droen Sécherheetsbrëller an Händschen.
Wann Dir d'Sëlwer zréckkritt, notéiert dat folgend: Cu (s) + 2 AgNO3 (aq) → Cu (NO3) 2 + 2 Ag (s) Denkt drun datt (s) bedeitend ass.