PREGĂTIREA SOLUȚIILOR: CUM SE FACE, EXEMPLE, EXERCIȚII - CHIMIE - 2025

Prepararea soluțiilor este una dintre activitățile cele mai dezvoltate interiorul și în afara științei experimentale, în special în ceea ce privește chimie, biologie, bioanaliză, medicină și farmacie. În sfera comercială, multe dintre produsele pe care le cumpărăm, fie că sunt alimente sau pentru băi, constau în soluții apoase.

O soluție în termeni simpli este un amestec omogen format dintr-un solvent, de obicei lichid și un solut. Aceasta este asociată cu o concentrare, a cărei unități variază în funcție de scopurile pentru care a fost pregătită, precum și de exactitatea cu care este exprimată concentrația sa.

Soluțiile sunt unul dintre cele mai comune și importante elemente în chimie și au o serie de reguli pentru a le pregăti. Sursa: Pxhere.

Principiul tuturor preparatelor cu soluție este, în esență, același: dizolvați solutul într-un solvent adecvat sau pornind de la o soluție concentrată (stoc), luați alicote pentru a prepara mai mult diluate. Scopul final este acela că există o omogenitate ridicată și că soluția are caracteristicile dorite.

În viața de zi cu zi, soluțiile sunt preparate după criteriul gustului, adică cât de intens ar trebui să fie gustul unei băuturi. Laboratoarele sau industriile necesită, totuși, un parametru mai puțin subiectiv: o concentrație predeterminată, care este îndeplinită urmând o serie de reguli și, de obicei, simple calcule matematice.

Cum pregătești o soluție?

Etapele anterioare

Înainte de a pregăti o soluție, este necesar să se determine ce concentrație va avea solutul său sau fiecare dintre ele și care va fi solventul care va fi utilizat. Vrei să fie 1% m / v? Sau 30% m / v? Va fi pregătit la o concentrație de 0,2M sau 0,006M? De asemenea, trebuie cunoscut în ce scopuri va fi folosit: analitic, reactiv, media, indicatori etc.

Acest ultim punct determină dacă utilizarea sau baloane volumetrice va fi sau nu necesară. Dacă răspunsul este negativ, soluțiile pot fi preparate direct într-un pahar și, prin urmare, preparatul va fi mai simplu și mai puțin meticulos.

Soluția dizolvării

Indiferent de concentrație sau dacă doriți să fie cât mai exact posibil, primul pas în pregătirea unei soluții este cântărirea solutiei și dizolvarea acesteia în solventul corespunzător. Uneori, chiar și când solutul este solubil în solventul ales, este necesar să îl încălziți pe o placă sau să aveți un agitator magnetic.

De fapt, solutul este factorul care face o diferență marcată în metoda în care sunt preparate diferite soluții. Pe de altă parte, dacă solventul este un lichid volatil, soluția va fi pregătită în interiorul unei hote de fum.

Întregul proces de dizolvare a solutelor se realizează într-un pahar. Odată dizolvată și cu ajutorul unui suport și pâlnie, conținutul acestuia este transferat în balonul sau balonul volumetric al volumului dorit.

Dacă s-a folosit un agitator, acesta trebuie spălat în mod corespunzător pentru a se asigura că nu rămân urme de solutură pe suprafața sa; și trebuie să fii prudent și la transfer, în caz contrar, agitatorul va cădea în balonul volumetric. Pentru aceasta este convenabil și foarte util să vă ajutați cu un magnet. Pe de altă parte, o tijă de sticlă poate fi de asemenea folosită în locul agitatorului.

Umpleți balonul sau balonul volumetric

Prin dizolvarea solutiei în acest fel, ne asigurăm că nu există solide suspendate în balonul volumetic, care va fi apoi dificil de dizolvat și va afecta calitatea analitică a soluției finale.

Odată făcut acest lucru, volumul balonului se face la nivel sau se completează cu solventul, până când suprafața lichidului coincide cu marcajul indicat pe sticlărie.

În cele din urmă, balonul sau balonul închis cu capacele respective este agitat de câteva ori, lăsând soluția gata.

Exemple de soluții

Într-un laborator este obișnuit să prepari soluții de acizi sau baze. Acestea trebuie adăugate mai întâi la un volum considerabil de solvent; de exemplu, apa. Nu trebuie făcut niciodată invers: adăugați apă la acizi sau baze, ci mai degrabă la un volum de apă. Motivul se datorează faptului că hidratările lor sunt foarte exotermice, existând chiar riscul de a exploda paharul.

Acid sulfuric

Să presupunem că doriți să pregătiți o soluție diluată de acid sulfuric. Având clar care va fi alicotul care va fi luat din stoc sau soluția concentrată, aceasta va fi transferată în balonul volumetric, care va avea deja un volum de apă.

Chiar și așa, căldura va fi eliberată și trebuie făcută cu semnul cu apă foarte încet, așteptând ca balonul să se răcească sau să nu se încălzească prea mult.

Hidroxid de sodiu

Pe de altă parte, se prepară o soluție de hidroxid de sodiu cântărind drajeurile NaOH într-un pahar cu apă. Odată dizolvată NaOH, cu sau fără agitator magnetic, apa alcalină este transferată în balonul respectiv și completată cu marcaj cu apă sau etanol.

Exerciții

Exercitiul 1

Vrei să prepari un litru de soluție de 35% m / v de clorură de sodiu în apă. Câtă sare trebuie cântărită și cum procedați?

Concentrația de 35% m / v înseamnă că avem 35 g de NaCl pentru fiecare 100 ml de apă. Deoarece ne solicită un litru de soluție, de zece ori mai mare decât această cantitate, vom cântări 350 g de sare pe care vom încerca să o dizolvăm într-un volum de un litru.

Astfel, într-un pahar mare, sunt cântărite cele 350 g de NaCl. Ulterior, se adaugă o cantitate suficientă de apă (mai puțin de un litru) pentru a dizolva sarea folosind o tijă de sticlă. Deoarece sarea este foarte solubilă în apă, utilizarea unui agitator magnetic nu este obligatorie.

Soluția dizolvată a acestor 350 g de NaCl, apa sărată este transferată într-un balon volumetric de un litru și completată cu apă; sau pur și simplu umpleți litrul de apă în același pahar și continuați să agitați pentru a asigura omogenitatea sării. Acesta din urmă se aplică atunci când soluția nu trebuie să aibă o concentrație exactă, ci una aproximativă.

Exercițiul 2

Doriți să preparați 250 ml de oțet (5% v / v acid acetic) pornind de la o sticlă de acid acetic glacial (100% pur). Ce volum din acest flacon trebuie luat?

Indiferent ce volum de acid acetic glacial este măsurat, acesta va avea o concentrație de 100%; o picătură, 2 ml, 10 ml etc. Dacă împărțim 100/5, vom avea 20, ceea ce indică factorul nostru de diluare; adică volumul pe care îl măsurăm din sticla pe care o vom dilua de 20 de ori. Prin urmare, 250 ml de oțet ar trebui să corespundă acestui volum de 20 de ori mai mare.

Așadar, 250/20 ne oferă 12,5, ceea ce înseamnă că din sticla de acid acetic glacial vom lua 12,5 ml și o vom dilua în 237,5 ml apă (250-12,5).

Pentru aceasta, se va folosi o pipetă absolvită și sterilizată sau un volum mic de acid acetic glacial va fi transferat într-un pahar curat din care va fi prelevată alicotul de 12,5 mL și va fi adăugat la un balon volumetric de 250 ml cu o cantitate de apă anterioară și suficientă. Astfel, vom adăuga acidul în apă, și nu apa la acid.

Referințe

1. Whitten, Davis, Peck și Stanley. (2008). Chimie (Ediția a VIII-a). CENGAGE Învățare.
2. Joshua Halpern, Scott Sinex și Scott Johnson. (05 iunie 2019). Pregătirea soluțiilor. Chimie LibreTexturi. Recuperat din: chem.libretexts.org
3. Helmenstine, Anne Marie, doctorat. (16 septembrie 2019). Cum să pregătiți o soluție. Recuperat de la: thinkco.com
4. ChemPages Netorials. (Sf). Modul de stoichiometrie: soluții. Recuperat din: chem.wisc.edu
5. Compania de Știință. (2020). Pregătirea soluțiilor chimice. Recuperat de la: sciencecompany.com