Prinsip-prinsip persiapan solusi dan perhitungan dalam analisis volumetrik. Solusi konsentrasi persentase
(dapatkan larutan yang kurang pekat dari larutan yang lebih pekat)
1 tindakan:
Jumlah ml larutan yang lebih pekat (untuk diencerkan)
Volume yang dibutuhkan dalam ml (harus disiapkan)
Konsentrasi larutan yang kurang pekat (yang perlu diperoleh)
Konsentrasi larutan yang lebih pekat (yang kita encerkan)
2 tindakan:
Jumlah ml air (atau pengencer) = atau air sampai (ad) volume yang dibutuhkan ()
Tugas nomor 6. Dalam botol ampisilin adalah 0,5 obat kering. Berapa banyak pelarut yang harus diambil untuk memiliki 0,1 g bahan kering dalam 0,5 ml larutan.
Larutan: ketika mengencerkan antibiotik menjadi 0,1 g bubuk kering, 0,5 ml pelarut diambil, oleh karena itu, jika,
0,1 g bahan kering - 0,5 ml pelarut
0,5 g bahan kering - x ml pelarut
kita mendapatkan:
Menjawab: untuk memiliki 0,1 g bahan kering dalam 0,5 ml larutan, 2,5 ml pelarut harus diambil.
Tugas nomor 7. Dalam botol penisilin adalah 1 juta unit obat kering. Berapa banyak pelarut yang harus diambil untuk mendapatkan 100.000 unit bahan kering dalam 0,5 ml larutan.
Larutan: 100.000 unit bahan kering - 0,5 ml bahan kering, kemudian dalam 100.000 unit bahan kering - 0,5 ml bahan kering.
1000000 U - x
Menjawab: untuk memiliki 100.000 unit bahan kering dalam 0,5 ml larutan, perlu untuk mengambil 5 ml pelarut.
Tugas nomor 8. Dalam botol oksasilin adalah 0,25 obat kering. Berapa banyak pelarut yang perlu Anda ambil untuk memiliki 0,1 g bahan kering dalam 1 ml larutan?
Larutan:
1 ml larutan - 0,1 g
x ml - 0,25 g
Menjawab: untuk memiliki 0,1 g bahan kering dalam 1 ml larutan, 2,5 ml pelarut harus diambil.
Tugas #9. Harga pembagian jarum suntik insulin adalah 4 unit. Berapa banyak pembagian jarum suntik sesuai dengan 28 unit. insulin? 36 unit? 52 unit?
Larutan: Untuk mengetahui berapa banyak pembagian jarum suntik yang sesuai dengan 28 unit. insulin yang dibutuhkan: 28:4 = 7 (pembagian).
Demikian pula: 36:4=9(pembagian)
52:4=13(pembagian)
Menjawab: 7, 9, 13 divisi.
Tugas nomor 10. Berapa banyak yang Anda butuhkan untuk mengambil larutan 10% dari pemutih yang diklarifikasi dan air (dalam liter) untuk menyiapkan 10 liter larutan 5%.
Larutan:
1) 100g - 5g
(d) zat aktif
2) 100% - 10g
(ml) larutan 10%
3) 10000-5000 = 5000 (ml) air
Menjawab: perlu untuk mengambil 5000 ml pemutih yang diklarifikasi dan 5000 ml air.
Tugas nomor 11. Berapa banyak Anda perlu mengambil 10% larutan pemutih dan air untuk menyiapkan 5 liter larutan 1%.
Larutan:
Karena 100 ml mengandung 10 g zat aktif,
1) 100g - 1ml
5000 ml - x
(ml) zat aktif
2) 100% - 10ml
00 (ml) larutan 10%
3) 5000-500=4500 (ml) air.
Menjawab: perlu untuk mengambil 500 ml larutan 10% dan 4500 ml air.
Tugas nomor 12. Berapa banyak yang Anda butuhkan untuk mengambil larutan 10% pemutih dan air untuk menyiapkan 2 liter larutan 0,5%.
Larutan:
Karena 100 ml mengandung 10 ml zat aktif,
1) 100% - 0,5 ml
0 (ml) zat aktif
2) 100% - 10 ml
(ml) larutan 10%
3) 2000-100=1900 (ml) air.
Menjawab: perlu untuk mengambil 10 ml larutan 10% dan 1900 ml air.
Tugas nomor 13. Berapa banyak kloramin (bahan kering) yang harus diambil dalam g dan air untuk menyiapkan 1 liter larutan 3%.
Larutan:
1) 3g - 100 ml
G
2) 10000 – 300=9700ml.
Menjawab: untuk menyiapkan 10 liter larutan 3%, Anda perlu mengambil 300 g kloramin dan 9700 ml air.
Tugas nomor 14. Berapa banyak kloramin (kering) yang harus diambil dalam g dan air untuk menyiapkan 3 liter larutan 0,5%.
Larutan:
Persentase - jumlah zat dalam 100 ml.
1) 0,5 g - 100 ml
G
2) 3000 - 15 = 2985 ml.
Menjawab: untuk menyiapkan 10 liter larutan 3%, Anda perlu mengambil 15 g kloramin dan 2985 ml air
Tugas nomor 15 . Berapa banyak kloramin (kering) yang harus diambil dalam g dan air untuk menyiapkan 5 liter larutan 3%.
Larutan:
Persentase - jumlah zat dalam 100 ml.
1) 3 g - 100 ml
G
2) 5000 - 150 = 4850ml.
Menjawab: untuk menyiapkan 5 liter larutan 3%, Anda perlu mengambil 150 g kloramin dan 4850 ml air.
Tugas nomor 16. Untuk menyiapkan kompres pemanasan dari larutan etil alkohol 40%, Anda perlu mengambil 50 ml. Berapa banyak alkohol 96% yang harus saya konsumsi untuk kompres hangat?
Larutan:
Menurut rumus (1)
ml
Menjawab: Untuk menyiapkan kompres pemanasan dari larutan etil alkohol 96%, Anda perlu mengambil 21 ml.
Tugas nomor 17. Siapkan 1 liter larutan pemutih 1% untuk pemrosesan persediaan dari 1 liter larutan stok 10%.
Larutan: Hitung berapa ml larutan 10% yang perlu Anda ambil untuk menyiapkan larutan 1%:
10g - 1000ml
Menjawab: Untuk menyiapkan 1 liter larutan pemutih 1%, ambil 100 ml larutan 10% dan tambahkan 900 ml air.
Tugas nomor 18. Pasien harus minum obat 1 mg dalam bentuk bubuk 4 kali sehari selama 7 hari, lalu berapa banyak yang diperlukan untuk meresepkan obat ini (perhitungan dilakukan dalam gram).
Larutan: 1g = 1000mg, oleh karena itu 1mg = 0,001g.
Hitung berapa banyak pasien membutuhkan obat per hari:
4 * 0,001 g \u003d 0,004 g, oleh karena itu, selama 7 hari ia membutuhkan:
7* 0,004g = 0,028g.
Menjawab: obat ini perlu ditulis 0,028 g.
Tugas nomor 19. Pasien perlu memasukkan 400 ribu unit penisilin. Botol 1 juta unit. Encerkan 1:1. Berapa ml larutan yang harus diambil.
Larutan: Ketika diencerkan 1:1, 1 ml larutan mengandung 100 ribu unit aksi. 1 botol penisilin 1 juta unit diencerkan dengan 10 ml larutan. Jika pasien perlu memasukkan 400 ribu unit, maka Anda perlu mengambil 4 ml larutan yang dihasilkan.
Menjawab: Anda perlu mengambil 4 ml larutan yang dihasilkan.
Tugas nomor 20. Berikan pasien 24 unit insulin. Harga pembagian jarum suntik adalah 0,1 ml.
Larutan: 1 ml insulin mengandung 40 unit insulin. 0,1 ml insulin mengandung 4 unit insulin. Untuk memasukkan 24 unit insulin pasien, Anda perlu mengambil 0,6 ml insulin.
Biasanya ketika nama "solusi" digunakan, solusi yang benar dimaksudkan. Dalam larutan sejati, zat terlarut dalam bentuk molekul individu didistribusikan di antara molekul-molekul pelarut. Tidak semua zat larut sama baiknya dalam cairan apa pun, mis. kelarutan berbagai zat dalam berbagai pelarut berbeda. Secara umum, kelarutan padatan meningkat dengan meningkatnya suhu, sehingga dalam pembuatan larutan seperti itu dalam banyak kasus perlu dipanaskan.
Dalam jumlah tertentu dari setiap pelarut, tidak lebih dari sejumlah tertentu zat yang dapat dilarutkan. Jika Anda menyiapkan larutan yang mengandung jumlah terbesar zat per satuan volume yang dapat larut pada suhu tertentu, dan menambahkan setidaknya sejumlah kecil zat terlarut ke dalamnya, maka itu akan tetap tidak larut. Solusi seperti itu disebut jenuh.
Jika larutan pekat, mendekati jenuh, disiapkan dengan pemanasan, dan kemudian larutan yang dihasilkan didinginkan dengan cepat tetapi hati-hati, endapan mungkin tidak jatuh. Jika kristal garam dilemparkan ke dalam larutan seperti itu dan dicampur atau digosok dengan batang kaca pada dinding bejana, maka kristal garam akan jatuh dari larutan. Akibatnya, larutan yang didinginkan mengandung lebih banyak garam daripada yang sesuai dengan kelarutannya pada suhu tertentu. Solusi seperti itu disebut lewat jenuh.
Sifat larutan selalu berbeda dengan sifat pelarut. Solusinya mendidih pada suhu yang lebih tinggi dari pelarut murni. Suhu pemadatan, sebaliknya, lebih rendah untuk larutan daripada pelarut.
Menurut sifat pelarut yang diambil, larutan dibagi menjadi berair dan tidak berair. Yang terakhir termasuk larutan zat dalam pelarut organik (alkohol, aseton, benzena, kloroform, dll.). Pelarut untuk sebagian besar garam, asam dan basa adalah air. Ahli biokimia jarang menggunakan larutan seperti itu; mereka sering bekerja dengan larutan zat dalam air.
Dalam setiap larutan, kandungan zat berbeda, sehingga penting untuk mengetahui komposisi kuantitatif larutan. Ada berbagai cara untuk menyatakan konsentrasi larutan: dalam fraksi massa zat terlarut, mol per 1 liter larutan, ekuivalen per 1 liter larutan, gram atau miligram per 1 ml larutan, dll.
Fraksi massa zat terlarut ditentukan sebagai persentase. Oleh karena itu, solusi ini disebut solusi persentase.
Fraksi massa zat terlarut (ω) menyatakan rasio massa zat terlarut (m 1) dengan massa total larutan (m).
\u003d (m 1 / m) x 100%
Fraksi massa zat terlarut biasanya dinyatakan per 100 g larutan. Oleh karena itu, larutan 10% mengandung 10 g zat dalam 100 g larutan atau 10 g zat dan 100-10 = 90 g pelarut.
Konsentrasi molar ditentukan oleh jumlah mol zat dalam 1 liter larutan. Konsentrasi molar suatu larutan (M) adalah rasio jumlah zat terlarut dalam mol (ν) dengan volume tertentu dari larutan ini (V).
Volume larutan biasanya dinyatakan dalam liter. Di laboratorium, nilai konsentrasi molar biasanya dilambangkan dengan huruf M. Jadi, larutan satu molar dilambangkan dengan 1 M (1 mol / l), desimolar - 0,1 M (0,1 mol / l), dll. Untuk menentukan berapa gram zat tertentu dalam 1 liter larutan dengan konsentrasi tertentu, perlu diketahui massa molarnya (lihat tabel periodik). Diketahui bahwa massa 1 mol suatu zat secara numerik sama dengan massa molarnya, misalnya, massa molar natrium klorida adalah 58,45 g / mol, oleh karena itu, massa 1 mol NaCl adalah 58,45 g. Larutan NaCl 1 M mengandung 58,45 g natrium klorida dalam 1 liter larutan.
Konsentrasi setara molar(konsentrasi normal) ditentukan oleh jumlah ekivalen zat terlarut dalam 1 liter larutan.
Mari kita menganalisis konsep "setara". Misalnya, HCl mengandung 1 mol atom hidrogen dan 1 mol atom klorin. Kita dapat mengatakan bahwa 1 mol atom klorin setara (atau setara) dengan 1 mol atom hidrogen, atau setara klorin dalam senyawa HCl adalah 1 mol.
Seng tidak bergabung dengan hidrogen, tetapi menggantikannya dari sejumlah asam:
Zn + 2HC1 \u003d Zn C1 2 + H 2
Dapat dilihat dari persamaan reaksi bahwa 1 mol seng menggantikan 2 mol atom hidrogen dalam asam klorida. Oleh karena itu, 0,5 mol seng setara dengan 1 mol atom hidrogen, atau setara seng untuk reaksi ini adalah 0,5 mol.
Senyawa kompleks juga bisa setara, misalnya dalam reaksi:
2NaOH + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + 2H 2 O
1 mol asam sulfat bereaksi dengan 2 mol natrium hidroksida. Oleh karena itu, 1 mol natrium hidroksida dalam reaksi ini setara dengan 0,5 mol asam sulfat.
Harus diingat bahwa dalam reaksi apa pun, zat bereaksi dalam jumlah yang setara. Untuk menyiapkan larutan yang mengandung sejumlah ekuivalen zat tertentu, perlu untuk dapat menghitung massa molar ekivalen (massa ekuivalen), yaitu massa satu ekuivalen. Setara (dan, oleh karena itu, massa ekivalen) bukanlah nilai konstan untuk senyawa tertentu, tetapi tergantung pada jenis reaksi di mana senyawa tersebut masuk.
Massa setara asam sama dengan massa molarnya dibagi dengan kebasaan asam. Jadi, untuk asam nitrat HNO 3, massa ekivalennya sama dengan massa molarnya. Untuk asam sulfat, massa ekivalennya adalah 98:2 = 49. Untuk asam fosfat tribasa, massa ekivalennya adalah 98:3 = 32,6.
Dengan cara ini, massa ekivalen untuk reaksi dihitung pertukaran lengkap atau netralisasi lengkap. Dengan reaksi netralisasi tidak lengkap dan pertukaran tidak lengkap massa ekivalen suatu zat bergantung pada jalannya reaksi.
Misalnya, dalam reaksi:
NaOH + H 2 SO 4 \u003d NaHSO 4 + H 2 O
1 mol natrium hidroksida setara dengan 1 mol asam sulfat, oleh karena itu, dalam reaksi ini, massa setara asam sulfat sama dengan massa molarnya, yaitu 98 g.
Massa setara basa sama dengan massa molarnya dibagi dengan keadaan oksidasi logam. Misalnya, massa ekivalen natrium hidroksida NaOH sama dengan massa molarnya, dan massa ekivalen magnesium hidroksida Mg (OH) 2 adalah 58,32: 2 \u003d= 29,16 g. Beginilah cara menghitung massa ekivalen hanya untuk reaksi netralisasi lengkap. Untuk reaksi netralisasi tidak lengkap nilai ini juga akan tergantung pada jalannya reaksi.
Massa setara garam sama dengan massa molar garam dibagi dengan produk keadaan oksidasi logam dan jumlah atomnya dalam molekul garam. Jadi massa ekivalen natrium sulfat adalah 142: (1x2) = 71 g, dan massa ekivalen aluminium sulfat Al 2 (SO 4) 3 adalah 342: (3x2) = 57 g. dalam reaksi pertukaran yang tidak lengkap, maka hanya jumlah atom logam yang berpartisipasi dalam reaksi yang diperhitungkan.
Massa ekuivalen suatu zat yang terlibat dalam reaksi redoks, sama dengan massa molar zat dibagi dengan jumlah elektron yang diterima atau dilepaskan oleh zat tersebut. Oleh karena itu, sebelum melakukan perhitungan, perlu ditulis persamaan reaksinya:
2CuSO 4 + 4KI = 2CuI + I 2 + 2K 2 SO 4
Cu 2+ + e - Cu +
Saya - - e - saya o
Massa ekivalen CuSO 4 sama dengan massa molar (160 g). Dalam praktik laboratorium, nama "konsentrasi normal" digunakan, yang dilambangkan dalam berbagai rumus dengan huruf N, dan ketika konsentrasi larutan tertentu dilambangkan dengan huruf "n". Suatu larutan yang mengandung 1 ekuivalen dalam 1 liter larutan disebut satu-normal dan diberi nama 1 N, mengandung ekuivalen 0,1 - desinormal (0,1 N), ekuivalen 0,01 - centinormal (0,01 N).
Titer suatu larutan adalah jumlah gram suatu zat yang terlarut dalam 1 ml larutan. Di laboratorium analitik, konsentrasi larutan kerja dihitung ulang langsung ke analit. Kemudian titer larutan menunjukkan berapa gram analit yang sesuai dengan 1 ml larutan kerja.
Konsentrasi larutan yang digunakan dalam fotometri, yang disebut solusi standar, biasanya dinyatakan sebagai jumlah miligram dalam 1 ml larutan.
Saat menyiapkan larutan asam konsentrasi 1:x sering digunakan, menunjukkan berapa bagian volume air (X) untuk satu bagian asam pekat.
Untuk solusi perkiraan termasuk larutan yang konsentrasinya dinyatakan sebagai persentase, serta larutan asam, yang konsentrasinya ditunjukkan oleh persamaan 1:x. Sebelum menyiapkan larutan, siapkan piring untuk menyiapkan dan menyimpannya. Jika sejumlah kecil larutan sedang disiapkan yang akan digunakan pada siang hari, maka tidak perlu menuangkannya ke dalam botol, tetapi dapat dibiarkan dalam labu.
Pada labu perlu untuk menulis dengan pensil lilin khusus (atau spidol) rumus zat terlarut dan konsentrasi larutan, misalnya, HC1 (5%). Untuk penyimpanan jangka panjang, botol tempat larutan akan disimpan harus diberi label yang menunjukkan larutan mana yang ada di dalamnya dan kapan disiapkan.
Peralatan untuk persiapan dan penyimpanan larutan harus dicuci bersih dan dibilas dengan air suling.
Untuk persiapan larutan, hanya zat murni dan air suling yang harus digunakan. Sebelum menyiapkan larutan, perlu untuk menghitung jumlah zat terlarut dan jumlah pelarut. Saat menyiapkan solusi perkiraan, jumlah zat terlarut dihitung hingga sepersepuluh terdekat, nilai berat molekul dibulatkan menjadi bilangan bulat, dan fraksi mililiter tidak diperhitungkan saat menghitung jumlah cairan.
Teknik untuk menyiapkan larutan berbagai zat berbeda. Namun, ketika menyiapkan solusi perkiraan, sampel diambil pada skala teknokimia, dan cairan diukur dengan gelas ukur.
Persiapan larutan garam. Diperlukan untuk menyiapkan 200 g larutan 10% kalium nitrat KNO3.
Perhitungan jumlah garam yang dibutuhkan dilakukan sesuai dengan proporsi:
100 g - 10 g KNO3
200 g - X g KNO 3 X \u003d (200 x 10) / 100 \u003d 20 g KNO 3
Jumlah air: 200-20 = 180 g atau 180 ml.
Jika garam dari mana larutan dibuat mengandung air kristalisasi, maka perhitungannya akan sedikit berbeda. Misalnya, diperlukan untuk menyiapkan 200 g larutan CaCl 2 5%, berdasarkan CaCl 2 x 6H 2 O.
Pertama, perhitungan dibuat untuk garam anhidrat:
100 g - 5 g CaCl 2
200 g - X g CaCl 2 X \u003d 10 g CaCl 2
Berat molekul CaCl 2 adalah 111, berat molekul CaCl 2 x 6H 2 O adalah 219, oleh karena itu, 219 g CaCl 2 x 6H 2 O mengandung 111 g CaCl 2.
Itu. 219 - 111
X - 10 X \u003d 19,7 g CaCl 2 x 6H 2 O
Untuk mendapatkan larutan yang diperlukan, perlu menimbang 19,7 g garam CaCl 2 x 6H 2 O. Jumlah airnya adalah 200-19,7 \u003d 180,3 g, atau 180,3 ml. Air diukur dengan gelas ukur, jadi sepersepuluh milimeter tidak diperhitungkan. Karena itu, Anda perlu mengambil 180 ml air.
Larutan garam disiapkan sebagai berikut. Pada timbangan teknokimia, jumlah garam yang dibutuhkan ditimbang. Pindahkan sampel dengan hati-hati ke dalam labu atau gelas kimia, tempat larutan akan disiapkan. Jumlah air yang dibutuhkan diukur dengan gelas ukur dan dituangkan ke dalam labu dengan bagian tujuan yang ditimbang sekitar setengah dari jumlah yang diukur. Pengadukan yang kuat mencapai pembubaran lengkap dari sampel yang diambil, dan terkadang ini membutuhkan pemanasan. Setelah sampel larut, sisa air ditambahkan. Jika larutannya keruh, maka disaring melalui penyaring berlipit.
Persiapan larutan alkali. Perhitungan jumlah alkali yang diperlukan untuk membuat larutan dengan konsentrasi tertentu dilakukan dengan cara yang sama seperti untuk larutan garam. Namun, alkali padat, terutama yang tidak dimurnikan dengan baik, mengandung banyak pengotor, jadi disarankan untuk menimbang alkali dalam jumlah lebih dari yang dihitung 2-3%. Teknik untuk menyiapkan larutan alkali memiliki karakteristiknya sendiri.
Saat menyiapkan larutan alkali, aturan berikut harus diperhatikan:
1. Potongan alkali harus diambil dengan penjepit, pinset, dan jika Anda perlu mengambilnya dengan tangan, pastikan untuk memakai sarung tangan karet. Alkali granular dalam bentuk kue kecil dituangkan dengan sendok porselen.
2. Tidak mungkin menimbang alkali di atas kertas; untuk ini, hanya piring kaca atau porselen yang harus digunakan.
3. Alkali tidak boleh dilarutkan dalam botol berdinding tebal, karena selama pembubaran, terjadi pemanasan larutan yang kuat; botol bisa pecah.
Jumlah alkali yang ditimbang pada neraca teknokimia ditempatkan dalam cangkir atau gelas porselen besar. Sejumlah air dituangkan ke dalam piring ini sehingga larutan memiliki konsentrasi 35-40%. Aduk larutan dengan batang kaca sampai semua alkali larut. Larutan kemudian didiamkan sampai mendingin dan mengendap. Endapan adalah pengotor (terutama karbonat) yang tidak larut dalam larutan alkali pekat. Alkali yang tersisa dituangkan dengan hati-hati ke wadah lain (sebaiknya dengan siphon), di mana jumlah air yang diperlukan ditambahkan.
Pembuatan larutan asam. Perhitungan untuk persiapan larutan asam berbeda dari untuk persiapan larutan garam dan alkali, karena konsentrasi larutan asam tidak sama dengan 100% karena kandungan airnya; jumlah asam yang dibutuhkan tidak ditimbang, tetapi diukur dengan gelas ukur. Saat menghitung larutan asam, tabel standar digunakan yang menunjukkan persentase larutan asam, kerapatan larutan tertentu pada suhu tertentu, dan jumlah asam ini yang terkandung dalam 1 liter larutan dengan konsentrasi tertentu.
Misalnya, diperlukan untuk menyiapkan 1 l larutan HCl 10%, berdasarkan asam 38,0% yang tersedia dengan densitas 1,19. Menurut tabel, kami menemukan bahwa larutan asam 10% pada suhu kamar memiliki kerapatan 1,05, oleh karena itu, massa 1 liternya adalah 1,05 x 1000 == 1050 g.
Untuk jumlah ini, kandungan HCl murni dihitung:
100 g - 10 g HCl
1050 g - X g HCl X = 105 g HCl
Suatu asam yang memiliki massa jenis 1,19 mengandung 38 g HCl, oleh karena itu:
X \u003d 276 g atau 276: 1,19 \u003d 232 ml.
Jumlah air: 1000 ml - 232 ml = 768 ml.
Larutan asam sering digunakan konsentrasi yang dinyatakan sebagai 1:x, di mana x adalah bilangan bulat yang menunjukkan berapa banyak volume air yang harus diambil per volume asam pekat. Misalnya, larutan asam 1:5 berarti bahwa ketika menyiapkan larutan, 5 volume air dicampur dengan 1 volume asam pekat.
Misalnya, siapkan 1 liter larutan asam sulfat 1:7. Akan ada 8 bagian secara total. Setiap bagian sama dengan 1000:8 = 125 ml. Karena itu, Anda perlu mengambil 125 ml asam pekat, dan 875 ml air.
Saat menyiapkan larutan asam, aturan berikut harus diperhatikan:
1. Solusinya tidak dapat disiapkan dalam botol berdinding tebal, karena ketika asam diencerkan, terutama sulfat, terjadi pemanasan yang kuat. Larutan asam disiapkan dalam labu.
2. Saat pengenceran, jangan tuangkan air ke dalam asam. Jumlah air yang dihitung dituangkan ke dalam labu, dan kemudian jumlah asam yang diperlukan ditambahkan dalam aliran tipis, secara bertahap, sambil diaduk. Asam dan air diukur dengan gelas ukur.
3. Setelah larutan mendingin, dituangkan ke dalam botol dan diberi label; label kertas dilapisi lilin; Anda dapat membuat label dengan cat khusus langsung pada botol.
4. Jika asam pekat dari mana larutan encer akan dibuat disimpan untuk waktu yang lama, maka konsentrasinya harus diklarifikasi. Untuk melakukan ini, ukur kerapatannya dan, menurut tabel, temukan kandungan asam yang tepat dalam larutan.
Konsentrasi solusi yang tepat dinyatakan sebagai konsentrasi molar atau normal atau titer. Solusi ini biasanya digunakan dalam pekerjaan analitis; dalam studi fisikokimia dan biokimia mereka jarang digunakan.
Sampel untuk persiapan solusi akurat dihitung ke tempat desimal keempat, dan akurasi berat molekul sesuai dengan akurasi yang diberikan dalam tabel referensi. Sampel diambil dengan neraca analitik; larutan disiapkan dalam labu volumetrik, yaitu jumlah pelarut tidak dihitung. Solusi yang disiapkan tidak boleh disimpan dalam labu volumetrik, mereka dituangkan ke dalam botol dengan sumbat yang dipilih dengan baik.
Jika solusi yang tepat perlu dituangkan ke dalam botol atau ke dalam labu lain, maka lakukan sebagai berikut. Botol atau labu tempat larutan akan dituangkan dicuci bersih, dibilas beberapa kali dengan air suling dan dibiarkan terbalik sehingga airnya menjadi gelas, atau dikeringkan. Bilas botol 2-3 kali dengan porsi kecil dari larutan yang akan dituangkan, lalu tuangkan larutan itu sendiri. Setiap solusi tepat memiliki umur simpannya sendiri.
perhitungan memasak larutan molar dan normal dilakukan sebagai berikut:.
Contoh 1
Diperlukan 2 liter larutan 0,5 M Na2CO3. Massa molar Na 2 CO 3 adalah 106. Oleh karena itu, 1 liter larutan 0,5 M mengandung 53 g Na 2 CO 3 . Untuk menyiapkan 2 liter, Anda perlu mengambil 53 x 2 \u003d 106 g Na 2 CO 3. Jumlah garam ini akan terkandung dalam 2 liter larutan.
Cara lain untuk memvisualisasikan perhitungan:
Larutan 1L 1M Na 2 CO 3 mengandung 106 g Na 2 CO 3
(1L - 1M - 106g)
2 l 1M larutan Na 2 CO 3 mengandung x g Na 2 CO 3
(2l - 1M - x g);
saat menghitung, "tangan menutup" bagian tengah dari ekspresi (1 jt)
Kami menemukan bahwa 2 l larutan Na 2 CO 3 1M mengandung 212 g Na 2 CO 3
(2L - 1M - 212g)
2 l larutan 0,5M Na 2 CO 3 ("menutup sisi kiri") mengandung x g Na 2 CO 3 (2 l - 0,5 M - x g)
Itu. 2 l 0,5M larutan Na 2 CO 3 mengandung 106 g Na 2 CO 3
(2 l - 0,5 M - 106 g).
Tidak semua orang ingat apa arti "konsentrasi" dan bagaimana mempersiapkan solusi dengan benar. Jika Anda ingin mendapatkan larutan 1% zat apa pun, maka larutkan 10 g zat dalam satu liter air (atau 100 g dalam 10 liter). Dengan demikian, larutan 2% mengandung 20 g zat dalam satu liter air (200 g dalam 10 liter), dan seterusnya.
Jika sulit untuk mengukur jumlah kecil, ambil yang lebih besar, siapkan yang disebut larutan stok dan kemudian encerkan. Kami mengambil 10 gram, menyiapkan satu liter larutan 1%, tuangkan 100 ml, bawa ke satu liter dengan air (kami encerkan 10 kali), dan larutan 0,1% sudah siap.
Cara membuat larutan tembaga sulfat
Untuk menyiapkan 10 liter emulsi sabun tembaga, Anda perlu menyiapkan 150-200 g sabun dan 9 liter air (lebih baik hujan). Secara terpisah, 5-10 g tembaga sulfat dilarutkan dalam 1 liter air. Setelah itu, larutan tembaga sulfat ditambahkan dalam aliran tipis ke larutan sabun, sambil tidak berhenti tercampur dengan baik. Hasilnya adalah cairan kehijauan. Jika Anda mencampur dengan buruk atau terburu-buru, maka serpihan akan terbentuk. Dalam hal ini, lebih baik memulai proses dari awal.
Cara menyiapkan larutan kalium permanganat 5%
Untuk menyiapkan larutan 5%, Anda membutuhkan 5 g kalium permanganat dan 100 ml air. Pertama-tama, tuangkan air ke dalam wadah yang sudah disiapkan, lalu tambahkan kristal. Kemudian campur semua ini sampai cairan berwarna ungu seragam dan jenuh. Sebelum digunakan, disarankan untuk menyaring larutan melalui kain tipis untuk menghilangkan kristal yang tidak larut.
Cara menyiapkan larutan urea 5%
Urea adalah pupuk nitrogen yang sangat terkonsentrasi. Dalam hal ini, butiran zat mudah larut dalam air. Untuk membuat larutan 5%, Anda perlu mengambil 50 g urea dan 1 liter air atau 500 g butiran pupuk per 10 liter air. Tambahkan butiran ke wadah dengan air dan aduk rata.
solusi perkiraan. Saat menyiapkan solusi perkiraan, jumlah zat yang harus diambil untuk ini dihitung dengan sedikit akurasi. Bobot atom unsur untuk menyederhanakan perhitungan terkadang dapat dibulatkan ke seluruh satuan. Jadi, untuk perhitungan kasar, berat atom besi dapat diambil sama dengan 56 bukannya tepat -55.847; untuk belerang - 32 bukannya 32,064, dll.
Bahan untuk persiapan solusi perkiraan ditimbang pada skala teknokimia atau teknis.
Pada dasarnya, perhitungan dalam pembuatan larutan persis sama untuk semua zat.
Jumlah larutan yang disiapkan dinyatakan dalam satuan massa (g, kg) atau dalam satuan volume (ml, l), dan untuk setiap kasus ini, perhitungan jumlah zat terlarut dilakukan secara berbeda.
Contoh. Biarkan diperlukan untuk menyiapkan 1,5 kg larutan natrium klorida 15%; menghitung terlebih dahulu jumlah garam yang dibutuhkan. Perhitungan dilakukan sesuai dengan proporsi:
yaitu jika 100 g larutan mengandung 15 g garam (15%), maka berapa banyak yang diperlukan untuk menyiapkan 1500 g larutan?
Perhitungan menunjukkan bahwa Anda perlu menimbang 225 g garam, lalu ambil 1500 - 225 = 1275 g.
Jika diberikan untuk mendapatkan 1,5 liter larutan yang sama, maka dalam kasus ini, menurut buku referensi, kepadatannya ditemukan, yang terakhir dikalikan dengan volume yang diberikan, dan dengan demikian massa jumlah larutan yang diperlukan adalah ditemukan. Jadi, kerapatan larutan natrium klorida 15%-horo pada 15 0C adalah 1,184 g/cm3. Oleh karena itu, 1500 ml adalah
Oleh karena itu, jumlah zat untuk menyiapkan 1,5 kg dan 1,5 l larutan berbeda.
Perhitungan yang diberikan di atas hanya berlaku untuk pembuatan larutan zat anhidrat. Jika garam berair diambil, misalnya Na2SO4-IOH2O1, maka perhitungannya agak dimodifikasi, karena air kristalisasi juga harus diperhitungkan.
Contoh. Sediakan 2 kg larutan Na2SO4 10% mulai dari Na2SO4 *10H2O.
Berat molekul Na2SO4 adalah 142,041 dan Na2SO4*10H2O adalah 322.195, atau dibulatkan 322.20.
Perhitungan dilakukan terlebih dahulu pada garam anhidrat:
Karena itu, Anda perlu mengambil 200 g garam anhidrat. Jumlah garam decahydrate ditemukan dari perhitungan:
Air dalam hal ini harus diambil: 2000 - 453,7 \u003d 1546,3 g.
Karena larutan tidak selalu dibuat dalam bentuk garam anhidrat, maka pada label, yang harus ditempelkan pada wadah dengan larutan, perlu ditunjukkan dari garam mana larutan dibuat, misalnya larutan Na2SO4 10% atau 25% Na2SO4 * 10H2O.
Sering terjadi bahwa larutan yang disiapkan sebelumnya perlu diencerkan, mis., konsentrasinya harus dikurangi; larutan diencerkan baik berdasarkan volume atau berat.
Contoh. Hal ini diperlukan untuk mengencerkan larutan amonium sulfat 20% untuk mendapatkan 2 liter larutan 5%. Kami melakukan perhitungan dengan cara berikut. Kita belajar dari buku referensi bahwa massa jenis larutan 5% (NH4) 2SO4 adalah 1,0287 g/cm3. Oleh karena itu, 2 liternya harus memiliki berat 1,0287 * 2000 = 2057,4 g. Jumlah ini harus mengandung amonium sulfat:
Mempertimbangkan bahwa kerugian dapat terjadi selama pengukuran, Anda perlu mengambil 462 ml dan membawanya ke 2 liter, mis. tambahkan 2000-462 = 1538 ml air ke dalamnya.
Jika pengenceran dilakukan berdasarkan berat, perhitungannya disederhanakan. Tetapi pada umumnya, pengenceran dilakukan berdasarkan volume, karena cairan, terutama dalam jumlah besar, lebih mudah diukur berdasarkan volume daripada ditimbang.
Harus diingat bahwa dalam semua pekerjaan, baik dengan pelarutan maupun pengenceran, seseorang tidak boleh menuangkan semua air ke dalam bejana sekaligus. Bilas dengan air beberapa kali piring di mana penimbangan atau pengukuran zat yang diinginkan dilakukan, dan setiap kali air ini ditambahkan ke wadah untuk larutan.
Ketika akurasi khusus tidak diperlukan, saat mengencerkan larutan atau mencampurnya untuk mendapatkan larutan dengan konsentrasi berbeda, metode sederhana dan cepat berikut dapat digunakan.
Mari kita ambil kasus yang sudah dianalisis tentang pengenceran larutan amonium sulfat 20% menjadi 5%. Pertama kita tulis seperti ini:
di mana 20 adalah konsentrasi larutan yang diambil, 0 adalah air dan 5 "adalah konsentrasi yang diperlukan. Sekarang kita kurangi 5 dari 20 dan tulis nilai yang dihasilkan di sudut kanan bawah, kurangi nol dari 5, kita tulis angka di atas pojok kanan, maka rangkaiannya akan terlihat seperti ini :
Ini berarti Anda perlu mengambil 5 volume larutan 20% dan 15 volume air. Tentu saja, perhitungan seperti itu tidak akurat.
Jika Anda mencampur dua larutan dari zat yang sama, maka skemanya tetap sama, hanya nilai numerik yang diubah. Biarkan larutan 25% dibuat dengan mencampurkan larutan 35% dan larutan 15%. Maka diagramnya akan terlihat seperti ini:
yaitu Anda perlu mengambil 10 volume dari kedua solusi. Skema ini memberikan hasil perkiraan dan hanya dapat digunakan ketika akurasi khusus tidak diperlukan.Hal ini sangat penting bagi setiap ahli kimia untuk menumbuhkan kebiasaan akurasi dalam perhitungan bila diperlukan, dan menggunakan angka perkiraan dalam kasus di mana hal ini tidak akan mempengaruhi hasil. bekerja Ketika akurasi yang lebih besar diperlukan saat mengencerkan solusi, perhitungan dilakukan dengan menggunakan rumus.
Mari kita lihat beberapa kasus yang paling penting.
Menyiapkan larutan encer. Misalkan c adalah jumlah larutan, m% adalah konsentrasi larutan yang akan diencerkan hingga konsentrasi n%. Jumlah larutan encer x yang dihasilkan dihitung dengan rumus:
dan volume air v untuk pengenceran larutan dihitung dengan rumus:
Pencampuran dua larutan dari zat yang sama dengan konsentrasi yang berbeda untuk mendapatkan larutan dengan konsentrasi tertentu. Biarkan dengan mencampurkan bagian dari larutan m% dengan x bagian dari larutan n%, Anda perlu mendapatkan larutan /%, maka:
solusi yang tepat. Saat menyiapkan solusi yang tepat, perhitungan jumlah zat yang dibutuhkan akan diperiksa dengan tingkat akurasi yang cukup. Berat atom unsur-unsur diambil dari tabel, yang menunjukkan nilai pastinya. Saat menjumlahkan (atau mengurangkan), nilai eksak dari suku dengan tempat desimal paling sedikit digunakan. Suku yang tersisa dibulatkan, menyisakan satu tempat desimal lagi setelah koma daripada suku dengan jumlah digit paling sedikit. Akibatnya, banyak digit setelah titik desimal yang tersisa seperti yang ada pada suku dengan jumlah tempat desimal paling sedikit; sambil melakukan pembulatan yang diperlukan. Semua perhitungan dibuat menggunakan logaritma, lima digit atau empat digit. Jumlah zat yang dihitung ditimbang hanya pada neraca analitik.
Penimbangan dilakukan pada gelas arloji atau dalam botol. Zat yang ditimbang dituangkan ke dalam labu volumetrik yang dicuci bersih melalui corong yang bersih dan kering dalam porsi kecil. Kemudian, dari mesin cuci, beberapa kali dengan sedikit air, bnzhe atau gelas arloji di mana penimbangan dilakukan, dicuci di atas corong. Corong juga dicuci beberapa kali dengan air suling.
Untuk menuangkan kristal padat atau bubuk ke dalam labu volumetrik, sangat mudah untuk menggunakan corong yang ditunjukkan pada Gambar. 349. Corong tersebut dibuat dengan kapasitas 3, 6, dan 10 cm3. Anda dapat menimbang sampel langsung di corong ini (bahan non-higroskopis), setelah sebelumnya menentukan massanya. Sampel dari corong sangat mudah dipindahkan ke labu ukur. Ketika sampel dituangkan, corong, tanpa mengeluarkan labu dari tenggorokan, dicuci dengan baik dengan air suling dari botol pencuci.
Sebagai aturan, ketika menyiapkan solusi yang akurat dan mentransfer zat terlarut ke labu volumetrik, pelarut (misalnya, air) harus menempati tidak lebih dari setengah kapasitas labu. Tutup labu ukur dan kocok sampai padatan larut sempurna. Solusi yang dihasilkan kemudian diisi sampai tanda dengan air dan dicampur secara menyeluruh.
larutan molar. Untuk menyiapkan 1 liter larutan 1 M suatu zat, 1 molnya ditimbang pada neraca analitik dan dilarutkan seperti dijelaskan di atas.
Contoh. Untuk menyiapkan 1 liter larutan perak nitrat 1 M, temukan di tabel atau hitung berat molekul AgNO3, sama dengan 169,875. Garam ditimbang dan dilarutkan dalam air.
Jika Anda perlu menyiapkan larutan yang lebih encer (0,1 atau 0,01 M), timbang masing-masing 0,1 atau 0,01 mol garam.
Jika Anda perlu menyiapkan kurang dari 1 liter larutan, maka larutkan garam dalam jumlah yang lebih sedikit dalam volume air yang sesuai.
Larutan normal disiapkan dengan cara yang sama, hanya beratnya bukan 1 mol, tetapi setara dengan 1 gram padatan.
Jika Anda perlu menyiapkan larutan semi-normal atau desinormal, ambil masing-masing setara 0,5 atau 0,1 gram. Saat menyiapkan bukan 1 liter larutan, tetapi kurang, misalnya 100 atau 250 ml, maka ambil 1/10 atau 1/4 dari jumlah zat yang diperlukan untuk menyiapkan 1 liter dan larutkan dalam volume air yang sesuai.
Gambar 349. Corong untuk menuangkan sampel ke dalam labu.
Setelah menyiapkan larutan, harus diperiksa dengan titrasi dengan larutan yang sesuai dari zat lain yang diketahui normalitasnya. Solusi yang disiapkan mungkin tidak sesuai dengan normalitas yang diberikan. Dalam kasus seperti itu, amandemen kadang-kadang diperkenalkan.
Di laboratorium produksi, larutan yang akurat terkadang disiapkan “berdasarkan zat yang akan ditentukan”. Penggunaan larutan tersebut memudahkan perhitungan selama analisis, karena cukup dengan mengalikan volume larutan yang digunakan untuk titrasi dengan titer larutan untuk mendapatkan kandungan zat yang diinginkan (dalam g) dalam jumlah larutan yang diambil untuk analisis.
Saat menyiapkan larutan titrasi untuk analit, perhitungan juga dilakukan sesuai dengan gram ekivalen zat terlarut, menggunakan rumus:
Contoh. Biarkan perlu menyiapkan 3 liter larutan kalium permanganat dengan titer besi 0,0050 g / ml. Setara gram KMnO4 adalah 31,61 dan setara gram Fe adalah 55,847.
Kami menghitung sesuai dengan rumus di atas:
solusi standar. Larutan standar disebut larutan dengan konsentrasi yang berbeda dan ditentukan secara tepat yang digunakan dalam kolorimetri, misalnya, larutan yang mengandung 0,1, 0,01, 0,001 mg, dll. zat terlarut dalam 1 ml.
Selain analisis kolorimetri, larutan semacam itu diperlukan saat menentukan pH, untuk penentuan nephelometric, dll. Kadang-kadang larutan standar disimpan dalam ampul tertutup, tetapi lebih sering harus disiapkan segera sebelum digunakan. Larutan standar disiapkan dalam volume tidak lebih dari 1 liter, dan lebih sering - Hanya dengan konsumsi besar larutan standar dapat disiapkan beberapa liter, dan kemudian dengan syarat larutan standar tidak akan disimpan untuk waktu yang lama.
Jumlah zat (dalam g) yang diperlukan untuk mendapatkan larutan tersebut dihitung dengan rumus:
Contoh. Hal ini diperlukan untuk menyiapkan larutan standar CuSO4 5H2O untuk penentuan kolorimetri tembaga, dan 1 ml larutan pertama harus mengandung 1 mg tembaga, yang kedua - 0,1 mg, yang ketiga - 0,01 mg, yang keempat - 0,001 mg. Pertama siapkan larutan pertama secukupnya, misal 100 ml.
Unit SI dalam diagnostik laboratorium klinis.
Dalam diagnostik laboratorium klinis, Sistem Satuan Internasional direkomendasikan untuk digunakan sesuai dengan aturan berikut.
1. Liter harus digunakan sebagai satuan volume. Tidak disarankan untuk menggunakan pecahan atau kelipatan satu liter (1-100 ml) dalam penyebut.
2. Konsentrasi zat yang diukur ditunjukkan sebagai molar (mol/l) atau massa (g/l).
3. Konsentrasi molar digunakan untuk zat dengan berat molekul relatif yang diketahui. Konsentrasi ion ditunjukkan sebagai konsentrasi molar.
4. Konsentrasi massa digunakan untuk zat yang berat molekul relatifnya tidak diketahui.
5. Kepadatan ditunjukkan dalam g/l; izin - dalam ml / dtk.
6. Aktivitas enzim terhadap jumlah zat dalam waktu dan volume dinyatakan sebagai mol / (s * l); mol/(s*l); nmol/(s*l).
Saat mengubah satuan massa menjadi satuan kuantitas suatu zat (molar), faktor konversinya adalah K=1/Mr, di mana Mr adalah berat molekul relatif. Dalam hal ini, unit awal massa (gram) sesuai dengan unit molar jumlah zat (mol).
Karakteristik umum.
Solusi adalah sistem homogen yang terdiri dari dua atau lebih komponen dan produk dari interaksinya. Peran pelarut tidak hanya dapat dimainkan oleh air, tetapi juga oleh etil alkohol, eter, kloroform, benzena, dll.
Proses pelarutan sering disertai dengan pelepasan panas (reaksi eksoterm - pelarutan alkali kaustik dalam air) atau penyerapan panas (reaksi endoterm - pelarutan garam amonium).
Larutan cair meliputi larutan padat dalam cairan (larutan garam dalam air), larutan cair dalam cairan (larutan etil alkohol dalam air), larutan gas dalam cairan (CO 2 dalam air).
Solusi tidak hanya cair, tetapi juga padat (kaca, paduan perak dan emas), serta gas (udara). Yang paling penting dan umum adalah larutan berair.
Kelarutan adalah sifat suatu zat untuk larut dalam suatu pelarut. Dengan kelarutan dalam air, semua zat dibagi menjadi 3 kelompok - sangat larut, sedikit larut dan praktis tidak larut. Kelarutan terutama tergantung pada sifat zat. Kelarutan dinyatakan sebagai jumlah gram zat yang dapat larut maksimal dalam 100 g pelarut atau larutan pada suhu tertentu. Jumlah ini disebut koefisien kelarutan atau hanya kelarutan zat.
Suatu larutan di mana tidak terjadi pelarutan lebih lanjut suatu zat pada suhu dan volume tertentu disebut jenuh. Larutan seperti itu berada dalam kesetimbangan dengan kelebihan zat terlarut, mengandung jumlah maksimum zat yang mungkin dalam kondisi tertentu. Jika konsentrasi larutan tidak mencapai konsentrasi jenuh pada kondisi tertentu, maka larutan tersebut disebut tidak jenuh. Larutan lewat jenuh mengandung lebih dari larutan jenuh. Larutan lewat jenuh sangat tidak stabil. Pengocokan sederhana pada wadah atau kontak dengan kristal zat terlarut menghasilkan kristalisasi seketika. Dalam hal ini, larutan lewat jenuh menjadi larutan jenuh.
Konsep "larutan jenuh" harus dibedakan dari konsep "larutan lewat jenuh". Larutan pekat adalah larutan yang kandungan zat terlarutnya tinggi. Larutan jenuh dari zat yang berbeda dapat sangat bervariasi dalam konsentrasi. Dalam zat yang sangat larut (kalium nitrit), larutan jenuh memiliki konsentrasi tinggi; dalam zat yang sukar larut (barium sulfat), larutan jenuh memiliki konsentrasi zat terlarut yang kecil.
Dalam kebanyakan kasus, kelarutan suatu zat meningkat dengan meningkatnya suhu. Tetapi ada zat yang kelarutannya sedikit meningkat dengan meningkatnya suhu (natrium klorida, aluminium klorida) atau bahkan menurun.
Ketergantungan kelarutan berbagai zat pada suhu digambarkan secara grafis menggunakan kurva kelarutan. Temperatur diplot pada sumbu absis, kelarutan diplot pada sumbu ordinat. Dengan demikian, dimungkinkan untuk menghitung berapa banyak garam yang keluar dari larutan ketika didinginkan. Pelepasan zat dari larutan dengan penurunan suhu disebut kristalisasi, sedangkan zat dilepaskan dalam bentuk murni.
Jika larutan mengandung pengotor, maka larutan akan menjadi tidak jenuh terhadapnya bahkan dengan penurunan suhu, dan pengotor tidak akan mengendap. Ini adalah dasar dari metode pemurnian zat - kristalisasi.
Dalam larutan berair, senyawa yang kurang lebih kuat dari partikel terlarut dengan air terbentuk - hidrat. Kadang-kadang air seperti itu sangat terkait dengan zat terlarut sehingga, ketika dilepaskan, ia memasuki komposisi kristal.
Zat kristal yang mengandung air dalam komposisinya disebut hidrat kristalin, dan air itu sendiri disebut kristalisasi. Komposisi hidrat kristalin dinyatakan dengan rumus yang menunjukkan jumlah molekul air per molekul zat - CuSO 4 * 5H 2 O.
Konsentrasi adalah perbandingan jumlah zat terlarut dengan jumlah larutan atau pelarut. Konsentrasi larutan dinyatakan dalam perbandingan berat dan volume. Persentase berat menunjukkan kandungan berat suatu zat dalam 100 g larutan (tetapi tidak dalam 100 ml larutan!).
Teknik untuk menyiapkan solusi perkiraan.
Zat-zat yang diperlukan dan pelarut ditimbang sedemikian rupa sehingga jumlah totalnya adalah 100 g. Jika pelarutnya adalah air, yang kerapatannya sama dengan satu, maka tidak ditimbang, tetapi volume yang sama dengan massa diukur. Jika pelarut adalah cairan yang massa jenisnya tidak sama dengan satu, maka ditimbang atau jumlah pelarut yang dinyatakan dalam gram dibagi dengan indeks massa jenis dan volume yang ditempati oleh cairan dihitung. Massa jenis P adalah perbandingan massa tubuh dengan volumenya.
Satuan massa jenis adalah massa jenis air pada suhu 4 0 C.
Massa jenis relatif D adalah perbandingan massa jenis suatu zat dengan massa jenis zat lain. Dalam praktiknya, rasio kerapatan zat tertentu dengan kerapatan air, diambil sebagai satu unit, ditentukan. Misalnya, jika kerapatan relatif suatu larutan adalah 2,05, maka 1 ml larutan tersebut memiliki berat 2,05 g.
Contoh. Berapa banyak 4 karbon klorida yang harus diambil untuk membuat 100 g larutan lemak 10%? Timbang 10 g lemak dan 90 g pelarut CCl 4 atau, dengan mengukur volume yang ditempati oleh jumlah CCl 4 yang diperlukan, bagi massa (90 g) dengan indeks kerapatan relatif D = (1,59 g/ml).
V = (90 g) / (1,59 g/ml) = 56,6 ml.
Contoh. Bagaimana cara menyiapkan larutan tembaga sulfat 5% dari hidrat kristalin zat ini (dihitung sebagai garam anhidrat)? Berat molekul tembaga sulfat adalah 160 g, hidrat kristal adalah 250 g.
250 - 160 X \u003d (5 * 250) / 160 \u003d 7,8 g
Karena itu, Anda perlu mengambil 7,8 g hidrat kristal, 92,2 g air. Jika larutan dibuat tanpa konversi menjadi garam anhidrat, perhitungannya disederhanakan. Jumlah garam yang diberikan ditimbang dan pelarut ditambahkan sedemikian rupa sehingga berat total larutan adalah 100 g.
Persentase volume menunjukkan berapa banyak zat (dalam ml) yang terkandung dalam 100 ml larutan atau campuran gas. Misalnya, larutan etanol 96% mengandung 96 ml alkohol absolut (anhidrat) dan 4 ml air. Persentase volume digunakan saat mencampur cairan yang saling larut, dalam persiapan campuran gas.
Persentase berat-volume (cara bersyarat untuk menyatakan konsentrasi). Tunjukkan jumlah berat zat yang terkandung dalam 100 ml larutan. Misalnya, larutan NaCl 10% mengandung 10 g garam dalam 100 ml larutan.
Teknik pembuatan larutan persentase dari asam pekat.
Asam pekat (sulfat, klorida, nitrat) mengandung air. Rasio asam dan air di dalamnya ditunjukkan dalam persentase berat.
Kepadatan solusi dalam banyak kasus di atas satu. Persentase asam ditentukan oleh kepadatannya. Saat menyiapkan larutan yang lebih encer dari larutan pekat, kadar airnya diperhitungkan.
Contoh. Hal ini diperlukan untuk menyiapkan larutan 20% asam sulfat H 2 SO 4 dari asam sulfat pekat 98% dengan kerapatan D = 1,84 g / ml. Awalnya, kami menghitung berapa banyak larutan pekat yang mengandung 20 g asam sulfat.
100 - 98 X \u003d (20 * 100) / 98 \u003d 20,4 g
Praktis lebih nyaman untuk bekerja dengan volumetrik daripada satuan berat asam. Oleh karena itu, dihitung berapa volume asam pekat yang menempati jumlah berat zat yang diinginkan. Untuk melakukan ini, jumlah yang diperoleh dalam gram dibagi dengan indeks kepadatan.
V = M/P = 20,4/1,84 = 11 ml
Anda juga dapat menghitung dengan cara lain, bila konsentrasi larutan asam awal segera dinyatakan dalam persentase berat-volume.
100 – 180 X = 11 ml
Ketika akurasi khusus tidak diperlukan, saat mengencerkan larutan atau mencampurnya untuk mendapatkan larutan dengan konsentrasi berbeda, metode sederhana dan cepat berikut dapat digunakan. Misalnya, Anda perlu menyiapkan larutan amonium sulfat 5% dari larutan 20%.
Dimana 20 adalah konsentrasi larutan yang diambil, 0 adalah air, dan 5 adalah konsentrasi yang dibutuhkan. Kurangi 5 dari 20, dan tulis nilai yang dihasilkan di sudut kanan bawah, kurangi 0 dari 5, tulis angka di sudut kanan atas. Maka diagram akan mengambil bentuk berikut.
Ini berarti Anda perlu mengambil 5 bagian larutan 20% dan 15 bagian air. Jika Anda mencampur 2 solusi, maka skema dipertahankan, hanya solusi awal dengan konsentrasi lebih rendah yang ditulis di sudut kiri bawah. Misalnya, dengan mencampurkan larutan 30% dan 15%, Anda perlu mendapatkan larutan 25%.
Jadi, Anda perlu mengambil 10 bagian larutan 30% dan 15 bagian larutan 15%. Skema seperti itu dapat digunakan ketika akurasi khusus tidak diperlukan.
Solusi akurat termasuk normal, molar, solusi standar.
Larutan normal adalah larutan yang 1 g mengandung g ekivalen zat terlarut. Jumlah berat suatu zat kompleks, yang dinyatakan dalam gram dan secara numerik sama dengan ekivalennya, disebut ekivalen gram. Saat menghitung ekuivalen senyawa seperti basa, asam dan garam, aturan berikut dapat digunakan.
1. Setara basa (E o) sama dengan berat molekul basa dibagi dengan jumlah gugus OH dalam molekulnya (atau dengan valensi logam).
E (NaOH) = 40/1=40
2. Setara asam (E to) sama dengan berat molekul asam dibagi dengan jumlah atom hidrogen dalam molekulnya, yang dapat digantikan oleh logam.
E (H 2 SO 4) = 98/2 = 49
E (HCl) \u003d 36,5 / 1 \u003d 36,5
3. Setara garam (E s) sama dengan berat molekul garam dibagi dengan produk valensi logam dengan jumlah atomnya.
E (NaCl) \u003d 58.5 / (1 * 1) \u003d 58.5
Dalam interaksi asam dan basa, tergantung pada sifat reaktan dan kondisi reaksi, belum tentu semua atom hidrogen yang ada dalam molekul asam digantikan oleh atom logam, tetapi garam asam terbentuk. Dalam kasus ini, ekivalen gram ditentukan oleh jumlah atom hidrogen yang digantikan oleh atom logam dalam reaksi tertentu.
H 3 PO 4 + NaOH = NaH 2 PO + H 2 O (setara gram sama dengan berat molekul gram).
H 3 PO 4 + 2NaOH \u003d Na 2 HPO 4 + 2H 2 O (setara gram sama dengan setengah gram berat molekul).
Saat menentukan ekivalen gram, diperlukan pengetahuan tentang reaksi kimia dan kondisi terjadinya reaksi tersebut. Jika Anda perlu menyiapkan solusi desinormal, centinormal, atau milinormal, ambil masing-masing 0,1; 0,01; 0,001 gram setara dengan suatu zat. Mengetahui normalitas larutan N dan ekivalen zat terlarut E, mudah untuk menghitung berapa gram zat yang terkandung dalam 1 ml larutan. Untuk melakukan ini, Anda perlu membagi massa zat terlarut dengan 1000. Jumlah zat terlarut dalam gram yang terkandung dalam 1 ml larutan disebut titer larutan (T).
T \u003d (N * E) / 1000
T (0,1 H 2 SO 4) \u003d (0,1 * 49) / 1000 \u003d 0,0049 g / ml.
Suatu larutan dengan titer (konsentrasi) yang diketahui disebut titrasi. Menggunakan larutan alkali yang dititrasi, dimungkinkan untuk menentukan konsentrasi (normalitas) larutan asam (asidimetri). Menggunakan larutan asam yang dititrasi, dimungkinkan untuk menentukan konsentrasi (normalitas) larutan alkali (alkalimetri). Larutan dengan normalitas yang sama bereaksi dalam volume yang sama. Pada normalitas yang berbeda, larutan ini bereaksi satu sama lain dalam volume yang berbanding terbalik dengan normalitasnya.
N ke / N u \u003d V u / V ke
N ke * V ke \u003d N u * V u
Contoh. Untuk titrasi 10 ml larutan HCl, diambil 15 ml larutan NaOH 0,5 N. Hitung normalitas larutan HCl.
N hingga * 10 \u003d 0,5 * 15
N k \u003d (0,5 * 15) / 10 \u003d 0,75
N=30/58.5=0.5
Fixanals - disiapkan sebelumnya dan disegel dalam ampul, jumlah reagen yang tepat ditimbang yang diperlukan untuk menyiapkan 1 liter larutan 0,1 N atau 0,01 N. Fixanal cair dan kering. Yang kering memiliki umur simpan yang lebih lama. Teknik untuk menyiapkan solusi dari fixanals dijelaskan dalam lampiran ke kotak dengan fixanals.
Persiapan dan pengujian solusi desinormal.
Larutan desinormal, yang sering digunakan sebagai larutan awal di laboratorium, dibuat dari sediaan kimia yang sering digunakan. Berat yang dibutuhkan ditimbang pada timbangan teknokimia atau timbangan farmasi. Saat menimbang, kesalahan 0,01 - 0,03 g diperbolehkan.Dalam praktiknya, kesalahan dapat dibuat dalam arah beberapa peningkatan berat yang diperoleh dengan perhitungan. Sampel dipindahkan ke labu volumetrik, di mana sejumlah kecil air ditambahkan. Setelah zat benar-benar larut dan suhu larutannya sama dengan suhu udara, labu diisi air sampai tanda batas.
Solusi yang disiapkan membutuhkan verifikasi. Pemeriksaan dilakukan dengan bantuan larutan yang disiapkan oleh fixanalnya, dengan adanya indikator, faktor koreksi (K) dan titer ditetapkan. Faktor koreksi (K) atau faktor koreksi (F) menunjukkan berapa banyak (dalam ml) larutan normal yang tepat sesuai dengan 1 ml larutan (disiapkan) ini. Untuk melakukan ini, 5 atau 10 ml larutan yang disiapkan dipindahkan ke dalam labu berbentuk kerucut, beberapa tetes indikator ditambahkan dan dititrasi dengan larutan yang tepat. Titrasi dilakukan dua kali dan dihitung nilai rata-rata aritmatikanya. Hasil titrasi harus kurang lebih sama (perbedaan dalam 0,2 ml). Faktor koreksi dihitung dari rasio volume larutan eksak V t dengan volume larutan uji V n.
K \u003d V t / V n.
Faktor koreksi juga dapat ditentukan dengan cara kedua - dengan rasio titer larutan uji dengan titer yang dihitung secara teoritis dari larutan eksak.
K = T praktis / T teori.
Jika ruas kiri persamaan sama, maka ruas kanannya juga sama.
Vt / Vn. = T latihan. / T teori.
Jika titer praktis dari larutan uji ditemukan, maka kandungan berat zat dalam 1 ml larutan ditentukan. Dalam interaksi solusi eksak dan teruji, 3 kasus dapat terjadi.
1. Solusi berinteraksi dalam volume yang sama. Misalnya, 10 ml larutan uji digunakan untuk mentitrasi 10 ml larutan 0,1 N. Oleh karena itu, normalitasnya sama dan faktor koreksinya sama dengan satu.
2. 9,5 ml benda uji digunakan untuk interaksi dengan 10 ml larutan eksak, larutan uji ternyata lebih pekat dari pada larutan eksak.
3. 10,5 ml subjek uji berinteraksi dengan 10 ml larutan eksak, larutan uji lebih lemah konsentrasinya daripada larutan eksak.
Faktor koreksi dihitung ke tempat desimal kedua, fluktuasi dari 0,95 hingga 1,05 diperbolehkan.
Koreksi solusi, yang faktor koreksinya lebih besar dari satu.
Faktor koreksi menunjukkan berapa kali solusi yang diberikan lebih terkonsentrasi daripada solusi normalitas tertentu. Misalnya, K adalah 1,06. Oleh karena itu, 0,06 ml air harus ditambahkan ke setiap ml larutan yang disiapkan. Jika 200 ml larutan tersisa, maka (0,06 * 200) \u003d 12 ml - tambahkan ke sisa larutan yang sudah disiapkan dan aduk. Metode membawa solusi ke normalitas tertentu sederhana dan nyaman. Saat menyiapkan larutan, Anda harus menyiapkannya dengan larutan yang lebih pekat, bukan larutan encer.
Persiapan solusi yang tepat, yang faktor koreksinya kurang dari satu.
Dalam larutan ini, beberapa bagian dari gram ekivalen hilang. Bagian yang hilang ini dapat diidentifikasi. Jika Anda menghitung perbedaan antara titer larutan dengan normalitas tertentu (titer teoretis) dan titer larutan ini. Nilai yang diperoleh menunjukkan berapa banyak zat yang harus ditambahkan ke 1 ml larutan untuk membawanya ke konsentrasi larutan normalitas tertentu.
Contoh. Faktor koreksi untuk larutan natrium hidroksida sekitar 0,1 N adalah 0,9, volume larutan adalah 1000 ml. Bawa larutan ke konsentrasi tepat 0,1 N. Gram - setara dengan soda kaustik - 40 g Titer teoretis untuk larutan 0,1 N - 0,004. Keterangan praktis - T teori. * K = 0,004 * 0,9 = 0,0036
teori T. - Latihan T. = 0,004 - 0,0036 = 0,0004
1000 ml larutan tetap tidak digunakan - 1000 * 0, 0004 \u003d 0,4 g.
Jumlah zat yang dihasilkan ditambahkan ke dalam larutan, diaduk rata, dan titer larutan ditentukan lagi. Jika bahan awal untuk pembuatan larutan adalah asam pekat, alkali, dan zat lain, maka perlu dilakukan perhitungan tambahan untuk menentukan berapa banyak larutan pekat yang mengandung nilai yang dihitung dari zat ini. Contoh. 4,3 ml larutan NaOH 0,1 N eksak digunakan untuk mentitrasi 5 ml larutan HCl 0,1 N.
K = 4,3/5 = 0,86
Solusinya lemah, harus diperkuat. Kami menghitung teori T. , T praktis dan perbedaan mereka.
teori T. = 3,65 / 1000 = 0,00365
T praktek. = 0,00365 * 0,86 = 0,00314
teori T. - Latihan T. = 0,00364 - 0,00314 = 0,00051
200 ml larutan tetap tidak digunakan.
200*0.00051=0.102g
Untuk larutan HCl 38% dengan kerapatan 1, 19, kami membuat proporsi.
100 - 38 X \u003d (0,102 * 100) / 38 \u003d 0,26 g
Kami mengubah satuan berat menjadi satuan volume, dengan mempertimbangkan kerapatan asam.
V = 0,26 / 1,19 = 0,21 ml
Persiapan 0,01 N, 0,005 N dari solusi desinormal, memiliki faktor koreksi.
Awalnya, dihitung berapa volume larutan 0,1 N yang harus diambil untuk pembuatan dari larutan 0,01 N. Volume yang dihitung dibagi dengan faktor koreksi. Contoh. Hal ini diperlukan untuk menyiapkan 100 ml larutan 0,01 N dari 0,1 N dengan K = 1,05. Karena solusinya 1,05 kali lebih pekat, Anda perlu mengambil 10 / 1,05 \u003d 9,52 ml. Jika K \u003d 0,9, maka Anda perlu mengambil 10 / 0,9 \u003d 11,11 ml. PADA kasus ini ambil sedikit lebih banyak larutan dan bawa volume dalam labu ukur menjadi 100 ml.
Untuk persiapan dan penyimpanan larutan titrasi, berlaku aturan berikut.
1. Setiap larutan yang dititrasi memiliki umur simpannya sendiri. Selama penyimpanan, mereka mengubah titernya. Saat melakukan analisis, perlu untuk memeriksa titer larutan.
2. Perlu diketahui sifat-sifat larutan. Titer beberapa larutan (natrium hiposulfit) berubah seiring waktu, sehingga titernya ditetapkan tidak lebih awal dari 5-7 hari setelah persiapan.
3. Semua botol dengan larutan yang dititrasi harus memiliki tulisan yang jelas yang menunjukkan zat, konsentrasinya, faktor koreksi, waktu pembuatan larutan, tanggal pemeriksaan titer.
4. Dalam pekerjaan analitis, banyak perhatian harus diberikan pada perhitungan.
T \u003d A / V (A - halangan)
N \u003d (1000 * A) / (V * g / eq)
T = (N * g/persamaan) / 1000
N = (T * 1000) / (g/persamaan)
Larutan molar adalah larutan di mana 1 liter mengandung 1 g * mol zat terlarut. Mol adalah berat molekul yang dinyatakan dalam gram. 1 larutan molar asam sulfat - 1 liter larutan ini mengandung 98 g asam sulfat. Larutan sentimol mengandung 0,01 mol dalam 1 liter, larutan milimolar mengandung 0,001 mol. Suatu larutan yang konsentrasinya dinyatakan sebagai jumlah mol per 1000 g pelarut disebut molal.
Misalnya, 1 liter larutan natrium hidroksida 1 M mengandung 40 g obat. 100 ml larutan akan mengandung 4,0 g, mis. larutan 4/100 ml (4g%).
Jika larutan natrium hidroksida adalah 60/100 (60 mg%), molaritasnya harus ditentukan. 100 ml larutan mengandung 60 g natrium hidroksida, dan 1 liter - 600 g, mis. 1 liter larutan 1 M harus mengandung 40 g natrium hidroksida. Molaritas natrium - X \u003d 600 / 40 \u003d 15 M.
Larutan standar disebut larutan dengan konsentrasi yang diketahui secara tepat yang digunakan untuk penentuan kuantitatif zat dengan kolorimetri, nefelometri. Contoh larutan standar ditimbang dengan neraca analitik. Zat dari mana larutan standar dibuat harus murni secara kimia. solusi standar. Solusi standar disiapkan dalam volume yang diperlukan untuk konsumsi, tetapi tidak lebih dari 1 liter. Jumlah zat (dalam gram) yang diperlukan untuk mendapatkan larutan standar - A.
A \u003d (MI * T * V) / M 2
M I - Berat molekul zat terlarut.
T - Larutan titer dengan analit (g/ml).
V - Volume target (ml).
M 2 - Massa molekul atau atom analit.
Contoh. Hal ini diperlukan untuk menyiapkan 100 ml larutan standar CuSO 4 * 5H 2 O untuk penentuan kolorimetri tembaga, dan 1 ml larutan harus mengandung 1 mg tembaga. Dalam hal ini, M I = 249,68; M 2 = 63, 54; T = 0,001 g/mL; V = 100ml.
A \u003d (249,68 * 0,001 * 100) / 63,54 \u003d 0,3929 g.
Sebagian garam dipindahkan ke labu ukur 100 ml dan ditambahkan air sampai tanda batas.
Kontrol pertanyaan dan tugas.
1. Apa solusinya?
2. Bagaimana cara menyatakan konsentrasi larutan?
3. Berapa titer larutan tersebut?
4. Apa yang dimaksud dengan gram ekuivalen dan bagaimana cara menghitungnya untuk asam, garam, basa?
5. Bagaimana cara membuat larutan NaOH 0,1 N natrium hidroksida?
6. Bagaimana cara membuat larutan asam sulfat H2SO4 0,1 N dari larutan pekat dengan massa jenis 1,84?
8. Bagaimana cara memperkuat dan mengencerkan larutan?
9. Hitung berapa gram NaOH yang diperlukan untuk membuat 500 ml larutan 0,1 M? Jawabannya adalah 2 tahun.
10. Berapa gram CuSO 4 * 5H 2 O yang harus diambil untuk membuat 2 liter larutan 0,1 N? Jawabannya adalah 25 tahun.
11. 15 ml larutan NaOH 0,5 N digunakan untuk titrasi 10 ml larutan HCl. Hitung - normalitas HCl, konsentrasi larutan dalam g / l, titer larutan dalam g / ml. Jawabannya adalah 0,75; 27.375 g/l; T = 0,0274 g/ml.
12. 18 g zat dilarutkan dalam 200 g air. Hitung persentase berat konsentrasi larutan. Jawabannya adalah 8,25%.
13. Berapa ml larutan asam sulfat 96% (D = 1,84) yang harus diambil untuk membuat 500 ml larutan 0,05 N? Jawabannya adalah 0,69ml.
14. Titer larutan H2SO4 = 0,0049 g/ml. Hitung normalitas dari solusi ini. Jawabannya adalah 0,1 N
15. Berapa gram soda api yang harus diambil untuk membuat 300 ml larutan 0,2 N? Jawabannya adalah 2,4 gram.
16. Berapa banyak yang Anda butuhkan untuk mengambil 96% larutan H2SO4 (D = 1,84) untuk menyiapkan 2 liter larutan 15%? Jawabannya adalah 168ml.
17. Berapa ml larutan asam sulfat 96% (D = 1,84) yang harus diambil untuk membuat 500 ml larutan 0,35 N? Jawabannya adalah 9,3ml.
18. Berapa ml asam sulfat 96% (D = 1,84) yang harus diambil untuk membuat 1 liter larutan 0,5 N? Jawabannya adalah 13,84 ml.
19. Berapa molaritas larutan asam klorida 20% (D = 1.1). Jawabannya adalah 6,03 M.
dua puluh . Hitung konsentrasi molar larutan asam nitrat 10% (D = 1,056). Jawabannya adalah 1,68 M.
Artikel Terkait
