Een oplossing verdunnen: 8 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: Jason Gerald | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2023-12-16 11:29

Verdunning is het proces waarbij een geconcentreerde oplossing meer verdund wordt. Er zijn verschillende redenen waarom iemand een verwatering zou willen doen, variërend van ernstige tot eenvoudige redenen. Biochemici verdunnen bijvoorbeeld oplossingen uit hun geconcentreerde vormen om nieuwe oplossingen te maken voor gebruik in experimenten, terwijl barmannen daarentegen vaak sterke drank verdunnen met frisdranken of sappen om cocktails lekkerder te maken. De algemene formule voor het berekenen van verdunning is C₁V₁ = C₂V₂, met C₁ en C₂ vertegenwoordigt respectievelijk de begin- en eindconcentraties van de oplossing, en V₁ en V₂ vertegenwoordigt het volume.

Stap

Methode 1 van 2: Concentraten nauwkeurig verdunnen via de verdunningsvergelijking

Stap 1. Bepaal wat je wel en niet weet

Verdunning in de chemie betekent meestal dat je een kleine hoeveelheid van een oplossing neemt waarvan je de concentratie kent, en dan een neutrale vloeistof (zoals water) toevoegt om een nieuwe oplossing te maken met een groter volume maar een lagere concentratie. Dit wordt heel vaak gedaan in chemische laboratoria, omdat reagentia omwille van de effectiviteit vaak in zeer hoge concentraties worden bewaard, die vervolgens worden verdund voor gebruik in experimenten. Gewoonlijk weet u in de meeste praktijksituaties de concentratie van uw initiële oplossing en de concentratie of het volume dat u wilt dat uw uiteindelijke concentratie is, maar niet het volume van de initiële oplossing die u nodig hebt om de uiteindelijke oplossing te verkrijgen.

• In andere situaties (vooral bij schoolproblemen) moet u echter mogelijk andere puzzelstukjes vinden - u krijgt bijvoorbeeld een aanvankelijk volume en concentratie, en vervolgens wordt u gevraagd om de uiteindelijke concentratie te vinden als u een oplossing verdunt. tot het gewenste volume. In elk geval van verdunning is het handig om de bekende en onbekende variabelen te noteren voordat u begint.

• Laten we de voorbeeldvragen afmaken. Stel dat we worden gevraagd een oplossing van 5 M te verdunnen met water om 1 L van een oplossing van 1 te maken mM. In dit geval kennen we de concentratie van onze initiële oplossing en het volume en de eindconcentratie die we willen, maar niet de hoeveelheid initiële oplossing die we met water moeten toevoegen om het gewenste resultaat te bereiken.

  Herinnering: in de scheikunde is M een concentratiemeting die Molariteit wordt genoemd, wat het aantal mol van een stof per liter aangeeft

Stap 2. Vul je waarden in in de formule C₁V₁ = C₂V₂.

In deze formule, C₁ is de beginconcentratie van de oplossing, V₁ is het volume van de initiële oplossing, C₂ is de eindconcentratie van de oplossing, en V₂ is het volume van de uiteindelijke oplossing. Door bekende waarden in deze vergelijking in te vullen, kunt u met minder moeite onbekende waarden vinden.

• Misschien vindt u het handig om een vraagteken te plaatsen voor de eenheid waarnaar u wilt zoeken om u te helpen het probleem op te lossen.

• Laten we doorgaan met ons voorbeeld. We zullen de waarden die we kennen als volgt invoeren:

  • C₁V₁ = C₂V₂
  • (5 M)V₁ = (1 mM) (1 L). Onze twee concentraties hebben verschillende eenheden. Laten we hier stoppen en doorgaan naar de volgende stap.

Stap 3. Overweeg eventuele eenheidsverschillen

Aangezien oplossingen veranderingen in concentratie met zich meebrengen (die soms behoorlijk groot kunnen zijn), is het niet ongebruikelijk dat de twee variabelen in uw vergelijking verschillende eenheden hebben. Hoewel dit gemakkelijk over het hoofd wordt gezien, kunnen ongelijke eenheden in uw vergelijking ervoor zorgen dat uw antwoord onjuist is. Zet voor het afronden alle waarden om met verschillende concentratie- en/of volume-eenheden.

• In ons voorbeeld gebruiken we verschillende eenheden voor concentraties van M (molaren) en mM (millimolair). Laten we onze tweede meting veranderen in M:

  • 1 mM × 1 M/1.000 mM
  • = 0,001 M

Stap 4. Voltooi

Zodra alle eenheden gelijk zijn, los je je vergelijking op. Dit kan bijna altijd met eenvoudige algebra.

• We stoppen hier ons voorbeeldprobleem: (5 M)V₁ = (1 mM) (1 L). Laten we de waarde van V. vinden₁ met onze nieuwe eenheid.

  • (5 M)V₁ = (0,001 M) (1 L)
  • V₁ = (0,001 M)(1 L)/(5 M).

  • V₁ = 0,0002 L, of 0,2 ml.

Stap 5. Begrijp hoe u uw antwoord correct kunt gebruiken

Stel dat u uw ontbrekende waarde hebt gevonden, maar niet zeker weet hoe u deze nieuwe informatie moet gebruiken in de daadwerkelijke verdunning die u moet doen. Dit is begrijpelijk - de taal van wiskunde en wetenschap komt soms niet overeen met de echte wereld. Wanneer u de vier waarden in de vergelijking C. kent₁V₁ = C₂V₂, doe de verdunning als volgt:

• Meet het volume V₁ uit een oplossing met een concentratie van C₁. Voeg vervolgens voldoende verdunningsmiddel (water, enz.) toe om het totale volume V₂. Deze nieuwe oplossing zal de gewenste concentratie hebben (C₂).
• In ons voorbeeld meten we bijvoorbeeld eerst 0,2 ml van een oplossing van 5 M. Vervolgens voegen we genoeg water toe om het volume van de oplossing te verhogen tot 1 L: 1 L – 0,0002 L = 0,9998 L, of 999, 8 ml. Met andere woorden, we zullen 999,8 ml water toevoegen aan onze kleine monsteroplossing. Onze nieuwe, verdunde oplossing heeft een concentratie van 1 mM, wat onze gewenste concentratie is.

Methode 2 van 2: Een eenvoudige en praktische verdunningsoplossing maken

Stap 1. Lees eventuele verpakkingen voor informatie

Er zijn verschillende redenen waarom u thuis, in de keuken of in een ander niet-chemisch laboratorium een verdunningsoplossing zou willen maken. Zo is sinaasappelsap maken van een eenvoudig concentraat een verdunning. In veel gevallen bevat het te verdunnen product ergens op de verpakking informatie over de verdunning die gemaakt moet worden. Ze kunnen nauwkeurige instructies hebben om te volgen. Hier zijn enkele dingen waar u op moet letten bij het zoeken naar informatie:

• Gebruikt productvolume
• Gebruikte hoeveelheid verdunningsmiddel
• Type gebruikt verdunningsmiddel (meestal water)
• Speciale menginstructies
• Mogelijk ziet u geen informatie over de exacte concentratie van de gebruikte vloeistof. Deze informatie is niet nuttig voor de gemiddelde consument.

Stap 2. Voeg de stof die als verdunningsmiddel werkt toe aan de geconcentreerde oplossing

Voor eenvoudige huishoudelijke verdunningen, zoals degene die u in de keuken zou kunnen maken, hoeft u eigenlijk alleen de hoeveelheid concentraat die u gebruikt en de geschatte uiteindelijke concentratie die u wilt, te weten voordat u begint. Verdun het concentraat met een geschikte hoeveelheid verdunningsmiddel, die wordt bepaald afhankelijk van het volume van het aanvankelijk gebruikte concentraat. Zie onder:

• Als we bijvoorbeeld 1 kopje sinaasappelsapconcentraat willen verdunnen tot 1/4 van de oorspronkelijke concentratie, zouden we toevoegen: 3 kopjes water in het concentraat. Ons uiteindelijke mengsel bevat 1 kopje concentraat in 4 kopjes hele vloeistof - 1/4 van de oorspronkelijke concentratie.
• Hier is een ingewikkelder voorbeeld: als we 2/3 kopje concentraat wilden verdunnen tot 1/4 van de oorspronkelijke concentratie, zouden we 2 kopjes water toevoegen, omdat 2/3 kopje gelijk is aan 1/4 keer 2&2/3 kopje van de hele vloeistof.
• Zorg ervoor dat u uw substantie toevoegt in een container die groot genoeg is voor het uiteindelijke volume dat u wilt - een grote kom of een vergelijkbare container.

Stap 3. Negeer in de meeste gevallen het poedervolume

Het toevoegen van een poeder (zoals bepaalde drankmixen) aan een vloeistof wordt meestal niet als een verdunning beschouwd. De volumeverandering die het gevolg is van de toevoeging van een kleine hoeveelheid poeder aan de vloeistof is gewoonlijk klein genoeg om verwaarloosbaar te zijn. Met andere woorden, wanneer u een kleine hoeveelheid poeder aan een vloeistof toevoegt, voegt u het poeder gewoon toe aan uw gewenste eindvolume vloeistof en mengt u dit.

Waarschuwing

• Volg alle veiligheidsrichtlijnen van de fabrikant of vereist door uw bedrijf. Dit is vooral belangrijk als u de zuuroplossing moet verdunnen.
• Het werken met zure oplossingen kan meer gedetailleerde veiligheidsmaatregelen en richtlijnen vereisen dan met niet-zure oplossingen.