Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

Een praktische gids voor het berekenen en mengen van chemische oplossingen in het laboratorium

Door Douglas Bintzler
Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Oplossingen op basis van percentage

Stap 1

Bepaal of de concentratie wordt uitgedrukt als gewicht/volume (w/v) of volume/volume (v/v). Bij een w/v-oplossing wordt doorgaans een vaste stof opgelost in een vloeistof, terwijl bij een v/v-oplossing twee vloeistoffen worden gemengd.

Stap 2

Voor v/v-verdunningen past u de verdunningsvergelijking C1 toe V1 =C2 V2 . Om bijvoorbeeld 100 ml 70% ethanol te bereiden uit 95% ethanol:

95% × V1 =70% × 100 ml → V1 =73,6 ml. Voeg 26,4 ml water toe om 100 ml te bereiken.

Stap 3

Breng de vloeibare opgeloste stof over in een maatcilinder of maatkolf voordat u oplosmiddel toevoegt. Deze vaten geven nauwkeurigere volumemetingen dan bekers, die beter geschikt zijn voor het bij benadering mengen.

Stap 4

Voor w/v-oplossingen weegt u de vaste stof nauwkeurig. Een 10% w/v-oplossing bevat 10 g droge opgeloste stof in een eindvolume van 100 ml. Vergeet niet dat de opgeloste stof bijdraagt aan het totale volume.

Stap 5

Los eerst de vaste opgeloste stof op in een kleine hoeveelheid oplosmiddel om overmatig oplosmiddelgebruik te voorkomen. Zodra het mengsel volledig is opgelost, brengt u het mengsel over in een maatcilinder of maatkolf en voegt u oplosmiddel toe tot het gewenste eindvolume is bereikt.

Oplossingen berekend met behulp van molariteit

Stap 1

Bepaal de fysieke toestand van de opgeloste stof. Vloeibare opgeloste stoffen hebben vaak een specifieke molariteit en vereisen mogelijk alleen verdunning. Vaste opgeloste stoffen hebben een nauwkeurige weging nodig.

Stap 2

Gebruik de verdunningsvergelijking voor vloeibare opgeloste stoffen. Om 5M NaCl te verdunnen tot 1M in 100 ml:

5M × V1 =1M × 100 ml → V1 =20 ml. Voeg 80 ml water toe.

Stap 3

Ga te werk zoals in stap 3 van het percentagegedeelte:giet de vloeibare opgeloste stof in een maatcilinder of maatkolf en voeg vervolgens oplosmiddel toe om het beoogde volume te bereiken.

Stap 4

Identificeer de molaire massa (MW) van de vaste opgeloste stof. MW staat vermeld op de verpakking of op het veiligheidsinformatieblad. Voor NaCl geldt:MW=58,4 g/mol, wat betekent dat 58,4 g opgelost in 1 liter een oplossing van 1 M oplevert.

Stap 5

Bereken de massa opgeloste stof die nodig is voor de gewenste molariteit met behulp van massa=MW × molariteit × volume (L) . Voor een 2M NaCl-oplossing in 1 liter is 58,4 g×2=116,8 g nodig.

Stap 6

Pas de berekening voor het experimentele volume aan. Voor 100 ml (0,1 l) 2M NaCl is de vereiste massa 0,1 l×116,8 g=11,68 g.

Stap 7

Los de vaste stof eerst op in een kleine hoeveelheid oplosmiddel, breng deze vervolgens over in een maatcilinder of maatkolf en voeg extra oplosmiddel toe tot het uiteindelijke volume is bereikt.

De pH van de oplossing aanpassen

Stap 1

Meet de pH met een gekalibreerde pH-meter voor nauwkeurigheid; Als er geen meter beschikbaar is, kan pH-papier worden gebruikt. NaCl in water levert bijvoorbeeld doorgaans een neutrale pH van 7 op.

Stap 2

Vergelijk de gemeten pH met de doelwaarde. Als de oplossing te basisch (pH>7) of te zuur (pH<7) is, pas deze dan aan.

Stap 3

Voeg een verdund zuur (bijvoorbeeld 0,1 M HCl) toe om de pH te verlagen of een verdunde base (bijvoorbeeld 0,1 M NaOH) om de pH te verhogen. Gebruik kleine stappen om doorschieten te voorkomen; deze reagentia veranderen de samenstelling van de oplossing minimaal.

Dingen die nodig zijn

  • Analytische balans
  • Gegradueerde cilinders
  • Gegradueerde beker of erlenmeyer
  • pH-meter of pH-indicatorpapier
  • Maatkolf

TL;DR

Gebruik maatkolven voor nauwkeurige volumemetingen. Maatcilinders zijn acceptabele vervangers. Bekerglazen en erlenmeyers zijn geschikt om te mengen, maar minder nauwkeurig voor het eindvolume.

Veiligheidswaarschuwing

Draag altijd geschikte oogbescherming en, indien nodig, een zuurkast. Zuren, basen en andere chemicaliën kunnen schadelijke dampen afgeven. Raadpleeg het MSDS (meestal meegeleverd met de chemische stof of online beschikbaar) voor gedetailleerde veiligheidsinstructies.