приблизителни решения.При приготвянето на приблизителни разтвори количествата вещества, които трябва да се вземат за това, се изчисляват с малка точност. Атомните тегла на елементите за опростяване на изчисленията могат понякога да се закръглят до цели единици. Така че, за грубо изчисление, атомното тегло на желязото може да се приеме равно на 56 вместо точното -55,847; за сяра - 32 вместо точните 32.064 и т.н.

Веществата за приготвяне на приблизителни разтвори се претеглят на технохимични или технически везни.

По принцип изчисленията при приготвянето на разтвори са абсолютно еднакви за всички вещества.

Количеството на приготвения разтвор се изразява или в единици маса (g, kg), или в единици обем (ml, l), като за всеки от тези случаи изчисляването на количеството на разтвореното вещество се извършва по различен начин.

Пример. Нека е необходимо да се приготвят 1,5 kg 15% разтвор на натриев хлорид; предварително изчислете необходимото количество сол. Изчислението се извършва в съответствие с пропорцията:

т.е. ако 100 g от разтвора съдържат 15 g сол (15%), тогава колко ще са необходими за приготвянето на 1500 g от разтвора?

Изчислението показва, че трябва да претеглите 225 g сол, след което вземете 1500 - 225 = 1275 g. ¦

Ако е дадено да се получат 1,5 литра от същия разтвор, тогава в този случай, според справочника, се установява неговата плътност, последната се умножава по дадения обем и по този начин се намира масата на необходимото количество разтвор . По този начин плътността на 15%-ов разтвор на натриев хлорид при 15 0C е 1,184 g / cm3. Следователно 1500 мл е

Следователно количеството вещество за приготвяне на 1,5 kg и 1,5 l разтвор е различно.

Изчислението, дадено по-горе, е приложимо само за приготвяне на разтвори на безводни вещества. Ако се вземе водна сол, например Na2SO4-IOH2O1, тогава изчислението е донякъде модифицирано, тъй като трябва да се вземе предвид и водата за кристализация.

Пример. Нека е необходимо да се приготвят 2 kg 10% разтвор на Na2SO4, като се започне от Na2SO4 * 10H2O.

Молекулното тегло на Na2SO4 е 142,041, а Na2SO4*10H2O е 322,195 или закръглено 322,20.

Изчислението се извършва първо върху безводна сол:

Следователно трябва да вземете 200 g безводна сол. Количеството декахидратна сол се намира от изчислението:

В този случай трябва да се вземе вода: 2000 - 453,7 \u003d 1546,3 g.

Тъй като разтворът не винаги се приготвя от безводна сол, тогава на етикета, който трябва да бъде залепен върху съда с разтвора, е необходимо да се посочи от коя сол се приготвя разтворът, например 10% разтвор на Na2SO4 или 25% Na2SO4 * 10H2O.

Често се случва предварително приготвеният разтвор да се разреди, т.е. да се намали концентрацията му; разтворите се разреждат или по обем, или по тегло.

Пример. Необходимо е да се разреди 20% разтвор на амониев сулфат, така че да се получат 2 литра 5% разтвор. Ние извършваме изчислението по следния начин. От справочника научаваме, че плътността на 5% разтвор на (NH4) 2SO4 е 1,0287 g/cm3. Следователно 2 литра от него трябва да тежат 1,0287 * 2000 = 2057,4 г. Това количество трябва да съдържа амониев сулфат:

Като се има предвид, че по време на измерването могат да възникнат загуби, трябва да вземете 462 ml и да ги доведете до 2 литра, т.е. да добавите към тях 2000-462 = 1538 ml вода.

Ако разреждането се извършва по тегло, изчислението е опростено. Но като цяло разреждането се извършва на база обем, тъй като течностите, особено в големи количества, са по-лесни за измерване по обем, отколкото за претегляне.

Трябва да се помни, че при всяка работа, както с разтваряне, така и с разреждане, никога не трябва да се излива цялата вода в съда наведнъж. Изплакнете с вода няколко пъти съдовете, в които е извършено претеглянето или измерването на желаното вещество, и всеки път тази вода се добавя към съда за разтвора.

Когато не се изисква специална точност, когато разреждате разтвори или ги смесвате, за да получите разтвори с различна концентрация, можете да използвате следния прост и бърз метод.

Да вземем вече анализирания случай на разреждане на 20% разтвор на амониев сулфат до 5%. Първо пишем така:

където 20 е концентрацията на взетия разтвор, 0 е вода и 5 "е необходимата концентрация. Сега изваждаме 5 от 20 и записваме получената стойност в долния десен ъгъл, изваждайки нула от 5, записваме числото в горния десен ъгъл Тогава веригата ще изглежда така:

Това означава, че трябва да вземете 5 обема 20% разтвор и 15 обема вода. Разбира се, подобно изчисление не е точно.

Ако смесите два разтвора на едно и също вещество, тогава схемата остава същата, само цифровите стойности се променят. Нека се приготви 25% разтвор чрез смесване на 35% разтвор и 15% разтвор. Тогава диаграмата ще изглежда така:

т.е. трябва да вземете 10 обема от двата разтвора. Тази схема дава приблизителни резултати и може да се използва само когато не се изисква специална точност.Много е важно за всеки химик да възпита в себе си навик за точност в изчисленията, когато е необходимо, и да използва приблизителни цифри в случаите, когато това няма да повлияе на резултатите. работа Когато е необходима по-голяма точност при разреждане на разтвори, изчислението се извършва по формули.

Нека да разгледаме някои от най-важните случаи.

Приготвяне на разреден разтвор. Нека c е количеството разтвор, m% е концентрацията на разтвора, който трябва да се разреди до концентрация n%. Полученото количество разреден разтвор x се изчислява по формулата:

и обемът вода v за разреждане на разтвора се изчислява по формулата:

Смесване на два разтвора на едно и също вещество с различна концентрация, за да се получи разтвор с дадена концентрация.Нека чрез смесване на части от m% разтвор с x части от n% разтвор, трябва да получите /% разтвор, тогава:

точни решения.При изготвянето на точни разтвори изчислението на количествата на необходимите вещества ще бъде проверено вече с достатъчна степен на точност. Атомните тегла на елементите са взети от таблицата, която показва точните им стойности. При събиране (или изваждане) се използва точната стойност на члена с най-малко десетични знаци. Останалите членове се закръглят, оставяйки един десетичен знак повече след десетичната запетая, отколкото в члена с най-малък брой цифри. В резултат на това остават толкова цифри след десетичната запетая, колкото има в члена с най-малък брой десетични знаци; докато правите необходимото закръгляване. Всички изчисления се правят с помощта на логаритми, петцифрени или четирицифрени. Изчислените количества на веществото се претеглят само на аналитична везна.

Претеглянето се извършва или върху часовниково стъкло, или в бутилка. Претегленото вещество се излива в чисто измита мерителна колба през чиста, суха фуния на малки порции. След това, от шайбата, няколко пъти с малки порции вода, бнжето или часовниковото стъкло, в което е извършено претеглянето, се измива над фунията. Фунията също се измива няколко пъти с дестилирана вода.

За изливане на твърди кристали или прахове в мерителна колба е много удобно да се използва фунията, показана на фиг. 349. Такива фунии се изработват с вместимост 3, 6 и 10 cm3. Можете да претеглите пробата директно в тези фунии (нехигроскопични материали), като предварително сте определили тяхната маса. Пробата от фунията се прехвърля много лесно в мерителната колба. Когато пробата се излее, фунията, без да се отстранява колбата от гърлото, се измива добре с дестилирана вода от промивната бутилка.

Като правило, при приготвяне на точни разтвори и прехвърляне на разтвореното вещество в мерителна колба, разтворителят (например вода) трябва да заема не повече от половината от капацитета на колбата. Запушете мерителната колба и я разклатете, докато твърдото вещество се разтвори напълно. След това полученият разтвор се напълва с вода до марката и се разбърква старателно.

моларни разтвори.За да се приготви 1 литър от 1 М разтвор на вещество, 1 mol от него се претегля на аналитична везна и се разтваря, както е описано по-горе.

Пример. За да приготвите 1 литър 1 М разтвор на сребърен нитрат, намерете в таблицата или изчислете молекулното тегло на AgNO3, то е равно на 169,875. Солта се претегля и се разтваря във вода.

Ако трябва да приготвите по-разреден разтвор (0,1 или 0,01 M), претеглете съответно 0,1 или 0,01 mol сол.

Ако трябва да приготвите по-малко от 1 литър разтвор, тогава разтворете съответно по-малко количество сол в съответния обем вода.

Нормалните разтвори се приготвят по подобен начин, само че тежат не 1 мол, а 1 грам еквивалент твърдо вещество.

Ако трябва да приготвите полунормален или децинормален разтвор, вземете съответно 0,5 или 0,1 грама еквивалент. Когато приготвяте не 1 литър разтвор, а по-малко, например 100 или 250 ml, тогава вземете 1/10 или 1/4 от количеството на веществото, необходимо за приготвяне на 1 литър, и го разтворете в съответния обем вода.

Фиг. 349. Фунии за изливане на проба в колба.

След приготвяне на разтвора той трябва да се провери чрез титруване с подходящ разтвор на друго вещество с известна нормалност. Приготвеният разтвор може да не отговаря точно на дадената норма. В такива случаи понякога се въвежда изменение.

В производствените лаборатории понякога се приготвят точни разтвори „от веществото, което трябва да се определи“. Използването на такива разтвори улеснява изчисленията при анализите, тъй като е достатъчно да се умножи обемът на разтвора, използван за титруване, по титъра на разтвора, за да се получи съдържанието на желаното вещество (в g) в количеството на всеки разтвор взети за анализ.

Когато се приготвя титруван разтвор за аналита, изчислението се извършва и според грам еквивалента на разтвореното вещество, като се използва формулата:

Пример. Нека е необходимо да се приготвят 3 литра разтвор на калиев перманганат с титър на желязо 0,0050 g / ml. Грамовият еквивалент на KMnO4 е 31,61, а грамовият еквивалент на Fe е 55,847.

Изчисляваме по горната формула:

стандартни решения.Стандартни разтвори се наричат ​​разтвори с различни, точно определени концентрации, използвани в колориметрията, например разтвори, съдържащи 0,1, 0,01, 0,001 mg и т.н. разтворено вещество в 1 ml.

В допълнение към колориметричния анализ, такива разтвори са необходими при определяне на pH, за нефелометрични определяния и др. Понякога стандартните разтвори се съхраняват в запечатани ампули, но по-често те трябва да се приготвят непосредствено преди употреба. повече от 1 литър, а по-често - по-малко. Само при голям разход на стандартния разтвор е възможно да се приготвят няколко литра от него и след това при условие, че стандартният разтвор няма да се съхранява дълго време.

Количеството вещество (в g), необходимо за получаване на такива разтвори, се изчислява по формулата:

Пример. За колориметрично определяне на мед е необходимо да се приготвят стандартни разтвори на CuSO4 · 5H2O, като 1 ml от първия разтвор трябва да съдържа 1 mg мед, вторият - 0,1 mg, третият - 0,01 mg, четвъртият - 0,001 mg. Първо пригответе достатъчно количество от първия разтвор, например 100 ml.

(получете по-малко концентриран разтвор от по-концентриран разтвор)

1 действие:

Брой ml по-концентриран разтвор (за разреждане)

Необходим обем в ml (за приготвяне)

Концентрацията на по-малко концентриран разтвор (този, който трябва да се получи)

Концентрацията на по-концентриран разтвор (този, който разреждаме)

2 действие:

Брой ml вода (или разредител) = или вода до (ad) необходимия обем ()

Задача номер 6. Във флакон ампицилин има 0,5 сухо лекарство. Колко разтворител трябва да се вземе, за да има 0,1 g сухо вещество в 0,5 ml разтвор.

решение:при разреждане на антибиотика до 0,1 g сух прах се вземат 0,5 ml от разтворителя, следователно, ако,

0,1 g сухо вещество - 0,5 ml разтворител

0,5 g сухо вещество - x ml разтворител

получаваме:

Отговор:за да има 0,1 g сухо вещество в 0,5 ml от разтвора, трябва да се вземат 2,5 ml от разтворителя.

Задача номер 7. Във флакон с пеницилин има 1 милион единици сухо лекарство. Колко разтворител трябва да се вземе, за да има 100 000 единици сухо вещество в 0,5 ml разтвор.

решение: 100 000 единици сухо вещество - 0,5 ml сухо вещество, след това в 100 000 единици сухо вещество - 0,5 ml сухо вещество.

1000000 U - x

Отговор:за да има 100 000 единици сухо вещество в 0,5 ml от разтвора, е необходимо да се вземат 5 ml от разтворителя.

Задача номер 8. Във флакон с оксацилин има 0,25 сухо лекарство. Колко разтворител трябва да вземете, за да имате 0,1 g сухо вещество в 1 ml разтвор

решение:

1 ml разтвор - 0,1 g

х мл - 0,25гр

Отговор:за да има 0,1 g сухо вещество в 1 ml от разтвора, трябва да се вземат 2,5 ml от разтворителя.

Задача №9. Цената на разделяне на една инсулинова спринцовка е 4 единици. Колко деления на спринцовката отговарят на 28 единици. инсулин? 36 единици? 52 единици?

решение:За да разберете колко деления на спринцовката отговарят на 28 единици. необходим инсулин: 28:4 = 7 (деления).

По същия начин: 36:4=9(деления)

52:4=13(деления)

Отговор: 7, 9, 13 дивизии.

Задача номер 10. Колко трябва да вземете 10% разтвор на избистрена белина и вода (в литри), за да приготвите 10 литра 5% разтвор.

решение:

1) 100 g - 5g

г) активно вещество

2) 100% - 10гр

(ml) 10% разтвор

3) 10000-5000=5000 (ml) вода

Отговор:необходимо е да вземете 5000 ml избистрена белина и 5000 ml вода.

Задача номер 11. Колко трябва да вземете 10% разтвор на белина и вода, за да приготвите 5 литра 1% разтвор.

решение:

Тъй като 100 ml съдържат 10 g от активното вещество,

1) 100g - 1ml

5000 мл - х

(ml) активно вещество

2) 100% - 10 мл

00 (ml) 10% разтвор

3) 5000-500=4500 (ml) вода.

Отговор:необходимо е да вземете 500 ml 10% разтвор и 4500 ml вода.

Задача номер 12. Колко трябва да вземете 10% разтвор на белина и вода, за да приготвите 2 литра 0,5% разтвор.

решение:

Тъй като 100 ml съдържат 10 ml от активното вещество,

1) 100% - 0,5 мл

0 (ml) активно вещество

2) 100% - 10 мл

(ml) 10% разтвор

3) 2000-100=1900 (ml) вода.

Отговор:необходимо е да вземете 10 ml 10% разтвор и 1900 ml вода.

Задача номер 13. Колко хлорамин (сухо вещество) трябва да се вземе в g и вода за приготвяне на 1 литър 3% разтвор.

решение:

1) 3g - 100 ml

Ж

2) 10000 – 300=9700 мл.

Отговор:за да приготвите 10 литра 3% разтвор, трябва да вземете 300 g хлорамин и 9700 ml вода.

Задача номер 14. Колко хлорамин (сух) трябва да се вземе в g и вода, за да се приготвят 3 литра 0,5% разтвор.

решение:

Процент - количеството вещество в 100 мл.

1) 0,5 g - 100 ml

Ж

2) 3000 - 15 = 2985 мл.

Отговор:за да приготвите 10 литра 3% разтвор, трябва да вземете 15 g хлорамин и 2985 ml вода

Задача номер 15 . Колко хлорамин (сух) трябва да се вземе в g и вода, за да се приготвят 5 литра 3% разтвор.

решение:

Процент - количеството вещество в 100 мл.

1) 3 g - 100 ml

Ж

2) 5000 - 150 = 4850 мл.

Отговор:за да приготвите 5 литра 3% разтвор, трябва да вземете 150 g хлорамин и 4850 ml вода.

Задача номер 16. За да направите затоплящ компрес от 40% разтвор на етилов алкохол, трябва да вземете 50 ml. Колко 96% алкохол трябва да взема, за да направя топъл компрес?

решение:

Според формула (1)

мл

Отговор:За да приготвите затоплящ компрес от 96% разтвор на етилов алкохол, трябва да вземете 21 ml.

Задача номер 17. Пригответе 1 литър 1% разтвор на белина за обработка на инвентара от 1 литър основен 10% разтвор.

решение:Изчислете колко ml от 10% разтвор трябва да вземете, за да приготвите 1% разтвор:

10g - 1000 ml

Отговор:За да приготвите 1 литър 1% разтвор на белина, вземете 100 ml 10% разтвор и добавете 900 ml вода.

Задача номер 18. Пациентът трябва да приема лекарството 1 mg на прахове 4 пъти на ден в продължение на 7 дни, след това колко е необходимо да се предпише това лекарство (изчисляването се извършва в грамове).

решение: 1g = 1000mg, следователно 1mg = 0,001g.

Изчислете от колко лекарства на ден се нуждае пациентът:

4 * 0,001 g \u003d 0,004 g, следователно, за 7 дни той се нуждае от:

7* 0,004 g = 0,028 g.

Отговор:от това лекарство, трябва да изпишете 0,028 g.

Задача номер 19. Пациентът трябва да въведе 400 хиляди единици пеницилин. Бутилка от 1 милион единици. Разредете 1:1. Колко ml от разтвора трябва да се приемат.

решение:При разреждане 1:1 1 ml от разтвора съдържа 100 хиляди единици действие. 1 бутилка пеницилин 1 милион единици, разредени с 10 ml разтвор. Ако пациентът трябва да въведе 400 хиляди единици, тогава трябва да вземете 4 ml от получения разтвор.

Отговор:трябва да вземете 4 ml от получения разтвор.

Задача номер 20. Дайте на пациента 24 единици инсулин. Разделителната цена на спринцовката е 0,1 мл.

решение: 1 ml инсулин съдържа 40 единици инсулин. 0,1 ml инсулин съдържа 4 единици инсулин. За да въведете на пациента 24 единици инсулин, трябва да вземете 0,6 ml инсулин.

SI единици в клиничната лабораторна диагностика.

В клиничната лабораторна диагностика се препоръчва да се използва Международната система от единици в съответствие със следните правила.

1. Литри трябва да се използват като единици за обем. Не се препоръчва използването на дробни или кратни на литър (1-100 ml) в знаменателя.

2. Концентрацията на измерваните вещества се посочва като моларна (mol/l) или като маса (g/l).

3. Моларната концентрация се използва за вещества с известно относително молекулно тегло. Йонната концентрация е посочена като моларна концентрация.

4. Масовата концентрация се използва за вещества, чието относително молекулно тегло е неизвестно.

5. Плътността се посочва в g/l; клирънс - в ml/s.

6. Активността на ензимите върху количеството вещества във времето и обема се изразява като mol / (s * l); µmol/(s*l); nmol/(s*l).

При преобразуване на единици за маса в единици за количество на дадено вещество (молар), коефициентът на преобразуване е K=1/Mr, където Mr е относителното молекулно тегло. В този случай първоначалната единица маса (грам) съответства на моларната единица на количеството вещество (mol).

Основни характеристики.

Разтворите са хомогенни системи, състоящи се от два или повече компонента и продукти от тяхното взаимодействие. Ролята на разтворител може да играе не само вода, но и етилов алкохол, етер, хлороформ, бензен и др.

Процесът на разтваряне често е придружен от отделяне на топлина (екзотермична реакция - разтваряне на каустични алкали във вода) или поглъщане на топлина (ендотермична реакция - разтваряне на амониеви соли).

Течните разтвори включват разтвори на твърди вещества в течности (разтвор на сол във вода), разтвори на течности в течности (разтвор на етилов алкохол във вода), разтвори на газове в течности (CO 2 във вода).

Разтворите могат да бъдат не само течни, но и твърди (стъкло, сплав от сребро и злато), както и газообразни (въздух). Най-важните и често срещани са водните разтвори.

Разтворимостта е свойството на веществото да се разтваря в разтворител. По разтворимост във вода всички вещества се разделят на 3 групи - силно разтворими, слабо разтворими и практически неразтворими. Разтворимостта зависи преди всичко от природата на веществата. Разтворимостта се изразява като броя грамове вещество, което може да бъде максимално разтворено в 100 g разтворител или разтвор при дадена температура. Това количество се нарича коефициент на разтворимост или просто разтворимост на веществото.

Разтвор, в който не настъпва по-нататъшно разтваряне на вещество при дадена температура и обем, се нарича наситен. Такъв разтвор е в равновесие с излишък от разтвореното вещество, той съдържа максимално възможното количество от веществото при дадени условия. Ако концентрацията на разтвора не достигне концентрацията на насищане при дадените условия, тогава разтворът се нарича ненаситен. Свръхнаситен разтвор съдържа повече от наситен разтвор. Пренаситените разтвори са много нестабилни. Просто разклащане на съда или контакт с кристалите на разтвореното вещество води до моментална кристализация. В този случай пренаситеният разтвор става наситен разтвор.

Понятието "наситени разтвори" трябва да се разграничава от понятието "пренаситени разтвори". Концентриран разтвор е разтвор с високо съдържание на разтворено вещество. Наситените разтвори на различни вещества могат да варират значително по концентрация. В силно разтворимите вещества (калиев нитрит) наситените разтвори имат висока концентрация; в слабо разтворими вещества (бариев сулфат), наситените разтвори имат малка концентрация на разтвореното вещество.

В повечето случаи разтворимостта на дадено вещество се увеличава с повишаване на температурата. Но има вещества, чиято разтворимост леко се увеличава с повишаване на температурата (натриев хлорид, алуминиев хлорид) или дори намалява.

Зависимостта на разтворимостта на различни вещества от температурата се изобразява графично с помощта на криви на разтворимост. Температурата се нанася по абсцисната ос, разтворимостта - по ординатната ос. По този начин е възможно да се изчисли колко сол пада от разтвора, когато се охлади. Освобождаването на вещества от разтвор с понижаване на температурата се нарича кристализация, докато веществото се освобождава в чиста форма.

Ако разтворът съдържа примеси, тогава разтворът ще бъде ненаситен по отношение на тях дори при понижаване на температурата и примесите няма да се утаят. Това е в основата на метода за пречистване на веществата - кристализация.

Във водни разтвори се образуват повече или по-малко силни съединения на частици разтворено вещество с вода - хидрати. Понякога такава вода е толкова силно свързана с разтвореното вещество, че когато се освободи, тя влиза в състава на кристалите.

Кристалните вещества, съдържащи вода в състава си, се наричат ​​кристалохидрати, а самата вода се нарича кристализация. Съставът на кристалните хидрати се изразява с формула, показваща броя на водните молекули на молекула на веществото - CuSO 4 * 5H 2 O.

Концентрацията е съотношението на количеството разтворено вещество към количеството разтвор или разтворител. Концентрацията на разтвора се изразява в тегловни и обемни съотношения. Тегловните проценти показват тегловното съдържание на дадено вещество в 100 g разтвор (но не в 100 мл разтвор!).

Техника за изготвяне на приблизителни решения.

Необходимите вещества и разтворителят се претеглят в такива съотношения, че общото количество да е 100 г. Ако разтворителят е вода, чиято плътност е равна на единица, тя не се претегля, а се измерва обем, равен на масата. Ако разтворителят е течност, чиято плътност не е равна на единица, той или се претегля, или количеството разтворител, изразено в грамове, се разделя на индекса на плътност и се изчислява обемът, зает от течността. Плътността P е отношението на масата на тялото към неговия обем.

Единицата за плътност е плътността на водата при 4 0 С.

Относителна плътност D е отношението на плътността на дадено вещество към плътността на друго вещество. На практика се определя отношението на плътността на дадено вещество към плътността на водата, взета за единица. Например, ако относителната плътност на разтвора е 2,05, тогава 1 ml от него тежи 2,05 g.

Пример. Колко въглероден хлорид трябва да се вземе за приготвяне на 100 g 10% разтвор на мазнини? Претеглят се 10 g мазнина и 90 g разтворител CCl 4 или чрез измерване на обема, зает от необходимото количество CCl 4 , се разделя масата (90 g) на индекса на относителна плътност D = (1,59 g/ml).

V = (90 g) / (1,59 g/ml) = 56,6 ml.

Пример. Как да приготвим 5% разтвор на меден сулфат от кристалния хидрат на това вещество (изчислен като безводна сол)? Молекулното тегло на медния сулфат е 160 g, кристалният хидрат е 250 g.

250 - 160 X \u003d (5 * 250) / 160 \u003d 7,8 g

Следователно трябва да вземете 7,8 g кристален хидрат, 92,2 g вода. Ако разтворът се приготвя без превръщане в безводна сол, изчислението се опростява. Даденото количество сол се претегля и разтворителят се добавя в такова количество, че общото тегло на разтвора да е 100 g.

Обемните проценти показват какво количество вещество (в ml) се съдържа в 100 ml разтвор или смес от газове. Например 96% разтвор на етанол съдържа 96 ml абсолютен (безводен) алкохол и 4 ml вода. Обемните проценти се използват при смесване на взаимно разтворими течности, при приготвяне на газови смеси.

Тегло-обемни проценти (условен начин за изразяване на концентрация). Посочете тегловното количество на веществото, съдържащо се в 100 ml от разтвора. Например 10% разтвор на NaCl съдържа 10 g сол в 100 ml разтвор.

Техника за приготвяне на процентни разтвори от концентрирани киселини.

Концентрираните киселини (сярна, солна, азотна) съдържат вода. Съотношението на киселината и водата в тях е посочено в тегловни проценти.

Плътността на разтворите в повечето случаи е над единица. Процентът на киселините се определя от тяхната плътност. При приготвяне на по-разредени разтвори от концентрирани разтвори се взема предвид тяхното водно съдържание.

Пример. Необходимо е да се приготви 20% разтвор на сярна киселина H 2 SO 4 от концентрирана 98% сярна киселина с плътност D = 1,84 g / ml. Първоначално изчисляваме колко концентриран разтвор съдържа 20 g сярна киселина.

100 - 98 X \u003d (20 * 100) / 98 \u003d 20,4 g

Практически е по-удобно да се работи с обемни, отколкото с тегловни единици киселини. Следователно се изчислява какъв обем концентрирана киселина заема желаното тегловно количество от веществото. За да направите това, полученото число в грамове се разделя на индекса на плътност.

V = M/P = 20,4/1,84 = 11 ml

Можете също така да изчислите по друг начин, когато концентрацията на първоначалния киселинен разтвор се изразява веднага в проценти тегло-обем.

100 – 180 X = 11 мл

Когато не се изисква специална точност, когато разреждате разтвори или ги смесвате, за да получите разтвори с различна концентрация, можете да използвате следния прост и бърз метод. Например, трябва да приготвите 5% разтвор на амониев сулфат от 20% разтвор.

Където 20 е концентрацията на взетия разтвор, 0 е вода, а 5 е необходимата концентрация. Извадете 5 от 20 и напишете получената стойност в долния десен ъгъл, като извадите 0 от 5, напишете числото в горния десен ъгъл. Тогава диаграмата ще приеме следната форма.

Това означава, че трябва да вземете 5 части 20% разтвор и 15 части вода. Ако смесите 2 разтвора, тогава схемата се запазва, само първоначалният разтвор с по-ниска концентрация е написан в долния ляв ъгъл. Например, като смесите 30% и 15% разтвори, трябва да получите 25% разтвор.

По този начин трябва да вземете 10 части от 30% разтвор и 15 части от 15% разтвор. Такава схема може да се използва, когато не се изисква специална точност.

Точните разтвори включват нормални, моларни, стандартни разтвори.

Нормален разтвор е разтвор, в който 1 g съдържа g - еквивалент на разтворено вещество. Теглото на сложно вещество, изразено в грамове и числено равно на неговия еквивалент, се нарича грам еквивалент. При изчисляване на еквивалентите на съединения като основи, киселини и соли могат да се използват следните правила.

1. Основният еквивалент (E o) е равен на молекулното тегло на основата, разделено на броя на ОН групите в нейната молекула (или на валентността на метала).

Е (NaOH) = 40/1=40

2. Киселинният еквивалент (E до) е равен на молекулното тегло на киселината, разделено на броя на водородните атоми в нейната молекула, които могат да бъдат заменени с метал.

E (H2SO4) = 98/2 = 49

E (HCl) \u003d 36,5 / 1 \u003d 36,5

3. Солният еквивалент (E s) е равен на молекулното тегло на солта, разделено на произведението на валентността на метала по броя на неговите атоми.

E (NaCl) \u003d 58,5 / (1 * 1) \u003d 58,5

При взаимодействието на киселини и основи, в зависимост от свойствата на реагентите и условията на реакцията, не всички водородни атоми, присъстващи в киселинната молекула, непременно се заместват с метален атом, но се образуват киселинни соли. В тези случаи грам еквивалентът се определя от броя на водородните атоми, заменени с метални атоми в дадена реакция.

H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO + H 2 O (грам еквивалент е равен на грам молекулно тегло).

H 3 PO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 HPO 4 + 2H 2 O (грам еквивалент е равен на половин грам молекулно тегло).

При определяне на грам еквивалента е необходимо познаване на химичната реакция и условията, при които протича. Ако трябва да приготвите децинормални, сантинормални или милинормални разтвори, вземете съответно 0,1; 0,01; 0,001 грама е еквивалент на вещество. Познавайки нормалността на разтвора N и еквивалента на разтвореното вещество E, е лесно да се изчисли колко грама от веществото се съдържат в 1 ml от разтвора. За да направите това, разделете масата на разтвореното вещество на 1000. Количеството разтворено вещество в грамове, съдържащо се в 1 ml от разтвора, се нарича титър на разтвора (T).

T \u003d (N * E) / 1000

T (0,1 H 2 SO 4) \u003d (0,1 * 49) / 1000 \u003d 0,0049 g / ml.

Разтвор с известен титър (концентрация) се нарича титруван. С помощта на титруван алкален разтвор е възможно да се определи концентрацията (нормалността) на киселинен разтвор (ацидиметрия). С помощта на титруван киселинен разтвор е възможно да се определи концентрацията (нормалността) на алкален разтвор (алкалиметрия). Разтвори с еднаква нормалност реагират в равни обеми. При различни нормалности тези разтвори реагират един с друг в обеми, обратно пропорционални на техните нормалности.

N до / N u \u003d V u / V до

N до * V до \u003d N u * V u

Пример. За титруване на 10 ml разтвор на HCl отиват 15 ml 0,5 N разтвор на NaOH. Изчислете нормалността на разтвора на HCl.

N до * 10 \u003d 0,5 * 15

N k \u003d (0,5 * 15) / 10 \u003d 0,75

N=30/58,5=0,5

Фиксанали - предварително приготвени и запечатани в ампули точно претеглени количества реактив, необходими за приготвяне на 1 литър 0,1 N или 0,01 N разтвор. Фиксаналите са течни и сухи. Сухите имат по-дълъг срок на годност. Техниката за приготвяне на разтвори от фиксанали е описана в приложението към кутията с фиксанали.

Приготвяне и тестване на децинормални разтвори.

Децинормалните разтвори, които често се използват като първоначални разтвори в лабораторията, се приготвят от химично често срещани препарати. Необходимото тегло се претегля на технохимични везни или фармацевтични везни. При претеглянето се допуска грешка от 0,01 - 0,03 г. На практика може да се допусне грешка в посока на известно увеличение на теглото, получено чрез изчисление. Пробата се прехвърля в мерителна колба, където се добавя малко количество вода. След пълно разтваряне на веществото и изравняване на температурата на разтвора с температурата на въздуха колбата се допълва с вода до марката.

Приготвеният разтвор изисква проверка. Проверката се извършва с помощта на разтвори, приготвени от техните фиксанали, при наличие на индикатори се задава корекционният фактор (К) и титърът. Корекционният фактор (K) или корекционният фактор (F) показва колко (в ml) от точния нормален разтвор съответства на 1 ml от този (приготвен) разтвор. За целта 5 или 10 ml от приготвения разтвор се прехвърлят в конична колба, добавят се няколко капки индикатор и се титруват с точен разтвор. Титруването се извършва два пъти и се изчислява средноаритметичната стойност. Резултатите от титруването трябва да бъдат приблизително еднакви (разлика в рамките на 0,2 ml). Коефициентът на корекция се изчислява от отношението на обема на точния разтвор V t към обема на тестовия разтвор V n.

K \u003d V t / V n.

Коефициентът на корекция може да се определи и по втория начин - чрез отношението на титъра на изследвания разтвор към теоретично изчисления титър на точния разтвор.

K = T практично / Т теор.

Ако левите страни на уравнението са равни, тогава и десните им страни са равни.

V t / V n. = T практ. / Т теор.

Ако се установи практическият титър на тестовия разтвор, тогава се определя тегловното съдържание на веществото в 1 ml от разтвора. При взаимодействието на точното и тестваното решение могат да възникнат 3 случая.

1. Разтворите си взаимодействат в равни обеми. Например, 10 ml от тестовия разтвор се използват за титруване на 10 ml от 0,1 N разтвор. Следователно нормалността е същата и коефициентът на корекция е равен на единица.

2. Използвани са 9,5 ml от тестовия субект за взаимодействие с 10 ml от точния разтвор, като тестовият разтвор се оказва по-концентриран от точния разтвор.

3. 10,5 ml от тестовия субект влезе във взаимодействие с 10 ml от точния разтвор, тестовият разтвор е с по-слаба концентрация от точния разтвор.

Коефициентът на корекция се изчислява до втория знак след десетичната запетая, като се допускат колебания от 0,95 до 1,05.

Корекция на решения, чийто коефициент на корекция е по-голям от единица.

Коефициентът на корекция показва колко пъти даден разтвор е по-концентриран от разтвор с определена нормалност. Например К е 1,06. Следователно към всеки ml от приготвения разтвор трябва да се добавят 0,06 ml вода. Ако останат 200 ml от разтвора, тогава (0,06 * 200) \u003d 12 ml - добавете към останалия приготвен разтвор и разбъркайте. Този метод за привеждане на решенията до определена нормалност е прост и удобен. Когато приготвяте разтвори, трябва да ги приготвяте с по-концентрирани разтвори, а не с разредени разтвори.

Приготвяне на прецизни разтвори, чийто корекционен фактор е по-малък от единица.

В тези разтвори липсва част от грам еквивалента. Тази липсваща част може да бъде идентифицирана. Ако изчислите разликата между титъра на разтвор с определена нормалност (теоретичен титър) и титъра на този разтвор. Получената стойност показва колко вещество трябва да се добави към 1 ml разтвор, за да се доведе до концентрация на разтвора с дадена нормалност.

Пример. Коригиращият фактор за приблизително 0,1 N разтвор на натриев хидроксид е 0,9, обемът на разтвора е 1000 ml. Доведете разтвора до точно 0,1 N концентрация. Грам - еквивалент на сода каустик - 40 г. Теоретичен титър за 0,1 N разтвор - 0,004. Практически надпис - Т теор. * K = 0,004 * 0,9 = 0,0036

Т теория. - Т практика. = 0,004 - 0,0036 = 0,0004

1000 ml разтвор остана неизползван - 1000 * 0, 0004 \u003d 0,4 g.

Полученото количество от веществото се добавя към разтвора, разбърква се добре и отново се определя титърът на разтвора. Ако изходният материал за приготвяне на разтвори са концентрирани киселини, основи и други вещества, тогава е необходимо да се направи допълнително изчисление, за да се определи колко от концентрирания разтвор съдържа изчислената стойност на това вещество. Пример. 4,3 ml от точен 0,1 N разтвор на NaOH се използват за титруване на 5 ml от приблизително 0,1 N разтвор на HCl.

К = 4,3/5 = 0,86

Решението е слабо, трябва да се укрепи. Изчисляваме Т теор. , T практично и тяхната разлика.

Т теория. = 3,65 / 1000 = 0,00365

Т практика. = 0,00365 * 0,86 = 0,00314

Т теория. - Т практика. = 0,00364 - 0,00314 = 0,00051

200 ml от разтвора са останали неизползвани.

200*0,00051=0,102гр

За 38% разтвор на HCl с плътност 1, 19 съставяме пропорция.

100 - 38 X \u003d (0,102 * 100) / 38 \u003d 0,26 g

Преобразуваме единиците за тегло в единици за обем, като вземем предвид плътността на киселината.

V = 0,26 / 1,19 = 0,21 ml

Приготвяне на 0,01 N, 0,005 N от децинормални разтвори, имащи корекционен фактор.

Първоначално се изчислява какъв обем от 0,1 N разтвор трябва да се вземе за приготвяне от 0,01 N разтвор. Изчисленият обем се разделя на корекционния коефициент. Пример. Необходимо е да се приготвят 100 ml 0,01 N разтвор от 0,1 N с K = 1,05. Тъй като разтворът е 1,05 пъти по-концентриран, трябва да вземете 10 / 1,05 \u003d 9,52 ml. Ако K \u003d 0,9, тогава трябва да вземете 10 / 0,9 \u003d 11,11 ml. В този случай вземете малко по-голямо количество от разтвора и доведете обема в мерителната колба до 100 ml.

За приготвянето и съхранението на титрувани разтвори се прилагат следните правила.

1. Всеки титриран разтвор има свой собствен срок на годност. По време на съхранение те променят своя титър. При извършване на анализа е необходимо да се провери титърът на разтвора.

2. Необходимо е да се познават свойствата на разтворите. Титърът на някои разтвори (натриев хипосулфит) се променя с времето, така че титърът им се определя не по-рано от 5-7 дни след приготвянето.

3. Всички бутилки с титрувани разтвори трябва да имат ясен надпис, указващ веществото, неговата концентрация, коефициент на корекция, време на приготвяне на разтвора, дата на проверка на титъра.

4. В аналитичната работа трябва да се обърне голямо внимание на изчисленията.

T \u003d A / V (A - теглич)

N \u003d (1000 * A) / (V * g / eq)

T = (N * g/eq) / 1000

N = (T * 1000) / (g/eq)

Моларен разтвор е този, в който 1 литър съдържа 1 g * mol разтворено вещество. Един мол е молекулно тегло, изразено в грамове. 1 моларен разтвор на сярна киселина - 1 литър от този разтвор съдържа 98 g сярна киселина. Един сантимол разтвор съдържа 0,01 mol в 1 литър, милимоларен разтвор съдържа 0,001 mol. Разтвор, чиято концентрация се изразява като брой молове на 1000 g разтворител, се нарича молал.

Например, 1 литър 1 М разтвор на натриев хидроксид съдържа 40 g от лекарството. 100 ml разтвор ще съдържа 4,0 g, т.е. разтвор 4/100 ml (4g%).

Ако разтворът на натриев хидроксид е 60/100 (60 mg%), трябва да се определи неговата моларност. 100 ml от разтвора съдържа 60 g натриев хидроксид, а 1 литър - 600 g, т.е. 1 литър 1 М разтвор трябва да съдържа 40 g натриев хидроксид. Моларност на натрий - X \u003d 600 / 40 \u003d 15 M.

Стандартни разтвори се наричат ​​разтвори с точно известни концентрации, използвани за количествено определяне на вещества чрез колориметрия, нефелометрия. Проба за стандартни разтвори се претегля на аналитична везна. Веществото, от което се приготвя стандартният разтвор, трябва да бъде химически чисто. стандартни решения. Стандартните разтвори се приготвят в обема, необходим за консумация, но не повече от 1 литър. Количеството вещество (в грамове), необходимо за получаване на стандартни разтвори - А.

A \u003d (M I * T * V) / M 2

M I - Молекулно тегло на разтвореното вещество.

T - Титър на разтвора по аналит (g/ml).

V - Целеви обем (ml).

M 2 - Молекулна или атомна маса на аналита.

Пример. За колориметрично определяне на мед е необходимо да се приготвят 100 ml стандартен разтвор на CuSO 4 * 5H 2 O, а 1 ml от разтвора трябва да съдържа 1 mg мед. В този случай M I = 249.68; М2 = 63, 54; Т = 0.001 g/mL; V = 100 мл.

A \u003d (249,68 * 0,001 * 100) / 63,54 \u003d 0,3929 g.

Част от солта се прехвърля в мерителна колба от 100 ml и се добавя вода до марката.

Контролни въпроси и задачи.

1. Какво е решение?

2. Какви са начините за изразяване на концентрацията на разтворите?

3. Какъв е титърът на разтвора?

4. Какво е грам еквивалент и как се изчислява за киселини, соли, основи?

5. Как се приготвя 0,1 N разтвор на натриев хидроксид NaOH?

6. Как да приготвим 0,1 N разтвор на сярна киселина H 2 SO 4 от концентрирана с плътност 1,84?

8. Какъв е начинът за укрепване и разреждане на разтворите?

9. Изчислете колко грама NaOH са необходими за приготвяне на 500 ml 0,1 М разтвор? Отговорът е 2 години.

10. Колко грама CuSO 4 * 5H 2 O трябва да се вземат за приготвяне на 2 литра 0,1 N разтвор? Отговорът е 25 години.

11. 15 ml 0,5 N разтвор на NaOH се използват за титруване на 10 ml разтвор на HCl. Изчислете - нормалността на HCl, концентрацията на разтвора в g / l, титъра на разтвора в g / ml. Отговорът е 0,75; 27.375 g/l; Т = 0.0274 g/ml.

12. В 200 g вода се разтварят 18 g вещество. Изчислете тегловния процент на концентрацията на разтвора. Отговорът е 8,25%.

13. Колко ml от 96% разтвор на сярна киселина (D = 1,84) трябва да се вземат за приготвяне на 500 ml от 0,05 N разтвор? Отговорът е 0,69 мл.

14. Титър на разтвор на H 2 SO 4 = 0,0049 g/ml. Изчислете нормалността на това решение. Отговорът е 0,1 N.

15. Колко грама сода каустик трябва да се вземат за приготвяне на 300 ml 0,2 N разтвор? Отговорът е 2,4 g.

16. Колко трябва да вземете 96% разтвор на H 2 SO 4 (D = 1,84), за да приготвите 2 литра 15% разтвор? Отговорът е 168 мл.

17. Колко ml от 96% разтвор на сярна киселина (D = 1,84) трябва да се вземат за приготвяне на 500 ml от 0,35 N разтвор? Отговорът е 9,3 мл.

18. Колко ml 96% сярна киселина (D = 1,84) трябва да се вземат за приготвяне на 1 литър 0,5 N разтвор? Отговорът е 13,84 мл.

19. Колко е моларността на 20% разтвор на солна киселина (D = 1,1). Отговорът е 6,03 M.

двайсет Изчислете моларната концентрация на 10% разтвор на азотна киселина (D = 1,056). Отговорът е 1,68 M.

Не всеки си спомня какво означава „концентрация“ и как правилно да подготви разтвор. Ако искате да получите 1% разтвор на всяко вещество, тогава разтворете 10 g от веществото в литър вода (или 100 g в 10 литра). Съответно, 2% разтвор съдържа 20 g от веществото в литър вода (200 g в 10 литра) и т.н.

Ако е трудно да измерите малко количество, вземете по-голямо, пригответе така наречения основен разтвор и след това го разредете. Взимаме 10 грама, приготвяме литър 1% разтвор, наливаме 100 ml, довеждаме ги до литър с вода (разреждаме 10 пъти) и 0,1% разтвор е готов.

Как да си направим разтвор на меден сулфат

За да приготвите 10 литра медно-сапунена емулсия, трябва да приготвите 150-200 g сапун и 9 литра вода (по-добре дъжд). Отделно 5-10 g меден сулфат се разтварят в 1 литър вода. След това разтвор на меден сулфат се добавя на тънка струя към сапунения разтвор, като не престава да се разбърква добре. Резултатът е зеленикава течност. Ако смесите лошо или бързате, тогава се образуват люспи. В този случай е по-добре да започнете процеса от самото начало.

Как се приготвя 5% разтвор на калиев перманганат

За да приготвите 5% разтвор, се нуждаете от 5 g калиев перманганат и 100 ml вода. Първо налейте вода в подготвения съд, след което добавете кристалите. След това разбъркайте всичко това до еднороден и наситен лилав цвят на течността. Преди употреба се препоръчва разтворът да се прецеди през марля, за да се отстранят неразтворените кристали.

Как се приготвя 5% разтвор на урея

Уреята е силно концентриран азотен тор. В този случай гранулите на веществото лесно се разтварят във вода. За да направите 5% разтвор, трябва да вземете 50 g карбамид и 1 литър вода или 500 g гранули от тор на 10 литра вода. Добавете гранулите в съд с вода и разбъркайте добре.

Източник на мисията: Решение 2446. USE 2017 Математика, I.V. Ященко. 36 опции.

Задача 11.Чрез смесване на 25% и 95% разтвор на киселина и добавяне на 20 kg чиста вода се получава 40% разтвор на киселина. Ако вместо 20 kg вода се добавят 20 kg 30% разтвор на същата киселина, тогава ще се получи 50% разтвор на киселина. Колко килограма 25% разтвор са използвани за приготвяне на сместа?

Решение.

Нека означим с x kg масата на 25% разтвор, а с y kg масата на 95% разтвор. Вижда се, че общата маса на киселината в разтвора след смесването им е равна на . Задачата казва, че ако смесите тези два разтвора и добавите 20 кг чиста вода, ще получите 40% разтвор. В този случай масата на киселината ще се определи от израза . Тъй като масата на киселината остава същата след добавяне на 20 kg чиста вода, имаме уравнение от вида

По аналогия се получава второто уравнение, когато вместо 20 kg вода се добавят 20 kg 30% разтвор на същата киселина и се получава 50% разтвор на киселина:

Решаваме системата от уравнения, получаваме:

Умножаваме първото уравнение по -9, а второто по 11, получаваме.