Përmbajtje

• Të shkelësh
• Pjesa 1 nga 3: Njohuritë themelore të përqendrimeve
• Pjesa 2 nga 3: Titrimi
• Pjesa 3 nga 3: Përcaktimi i kripësisë në një akuarium
• Këshilla
• Paralajmërime

Në Kimi ose Kimi, një zgjidhje një përzierje homogjene e dy gjërave - një substancë e tretur dhe një tretës ose tretës në të cilën tretet substanca. Përqendrimi është një masë e sasisë së tretjes në një tretës. Mund të ketë shumë arsye për përcaktimin e përqendrimit të një tretësire, por kimia e përfshirë është e njëjtë nëse jeni duke testuar nivelin e klorit në një pishinë ose duke kryer një analizë të shpëtimit të jetës në një mostër gjaku. Ky udhëzues do t'ju mësojë disa pjesë themelore të kimisë së tretësirës, ​​pastaj do t'ju përshkojë përmes procedurës së një aplikimi të zakonshëm, praktik - mirëmbajtjen e akuariumit.

Të shkelësh

Pjesa 1 nga 3: Njohuritë themelore të përqendrimeve

1. Metoda e shënimit të përqendrimeve. Një përqendrim i një substance është sasia e asaj tretës të ndarë me sasinë e tretësit. Sidoqoftë, për shkak se ka mënyra të ndryshme për të shprehur sasinë e një substance të caktuar, është gjithashtu e mundur që të paraqitet një përqendrim në mënyra të ndryshme. Këtu do të gjeni drejtshkrimet më të zakonshme:
   • Gram për litër (g / L.) Masa e një tretësi në gram e tretur në një vëllim të caktuar të një tretësire (e cila nuk është domosdoshmërisht e njëjtë me vëllimin e tretësit.) Përdoret zakonisht për tretësira të trupave të ngurtë në tretës të lëngshëm.
   • Molariteti (M.) Numri i moleve të një tretësire të ndarë me vëllimin e tretësirës.
   • Pjesë për milion (ppm.) Raporti i numrit të grimcave (zakonisht në gram) të një tretësire për një milion grimca të një tretësire, shumëzuar me 10. Përdoret zakonisht për tretësira uji shumë të holla (1 L ujë = 1000 gram.)
   • Përqindja e substancës së përbërë. Raporti i grimcave (përsëri në gram) i një tretësire për 100 grimca të një tretësire, shprehur si përqindje.
2. Di çfarë të dhënash të duhen për të gjetur një përqendrim. Me përjashtim të molaritetit (shih më poshtë), mënyrat e zakonshme të shkrimit të një përqendrimi siç tregohet më sipër kërkon që ju të dini masën e tretësirës dhe masën ose vëllimin e tretësirës që rezulton. Shumë probleme kimike që kërkojnë gjetjen e përqendrimit të një tretësire nuk ju japin këtë informacion. Nëse është kështu, do të duhet të punoni me ato që dini për të zbuluar këtë informacion.
   • Shembull: Supozoni se duhet të gjejmë përqendrimin (në gram për litër) të një tretësire të bërë duke tretur 1/2 lugë çaji kripe në 2 litra ujë. Ne gjithashtu e dimë që 1 lugë çaji kripë është rreth 6 gram. Në këtë rast, shndërrimi është i lehtë - shumëzoni: 1/2 lugë çaji x (6 gram / 1 lugë çaji) = 3 gram kripë. 3 gram kripë e ndarë me 2 litra ose ujë = 1.5 g / L
3. Mësoni si të llogaritni molaritetin. Molariteti kërkon që ju të dini numrin e moleve të tretjes tuaj, por kjo mund të nxirret lehtë nëse e dini masën e tretësirës dhe formulën kimike. Secili element kimik ka një "masë molare" (MM) të njohur - një masë specifike për një mol të atij elementi. Këto masa molare gjenden në sistemin periodik (zakonisht nën emrin e simbolit kimik dhe elementit.) Thjesht shtoni masat molare të përbërësve të tretësirës për të marrë masën molare. Pastaj shumëzoni masën e njohur të tretësirës me (1 / MM të tretjes tuaj) për të gjetur sasinë e tretësirës tuaj në mole.
   • Shembull: Supozoni se duam të gjejmë molaritetin e tretësirës së kripës së mësipërme. Vetëm për të rikuperuar, ne kemi 3 gram kripë (NaCl) në 2 litra ujë. Filloni duke zbuluar se cilat janë masat molare të Na dhe Cl duke parë tabelën periodike. Na = rreth 23 g / mol dhe Cl = rreth 35.5 g / mol. Kështu, MM e NaCl = 23 + 35.5 = 58.5 g / mol. 3 gram NaCl x (1 mol NaCl / 58,5 g NaCl) = 0,051 mol NaCl. 0,051 mol NaCl / 2 litra ujë = .026 M NaCl
4. Praktikoni ushtrime standarde për llogaritjen e përqendrimeve. Njohuritë e mësipërme janë gjithçka që ju nevojitet për të llogaritur përqendrimet në situata të thjeshta. Nëse e dini masën ose vëllimin e tretësirës dhe sasinë e tretësirës së shtuar në parim, ose mund ta nxirrni këtë nga informacioni i dhënë në deklaratë, duhet të jeni në gjendje të matni përqendrimin e një tretësire me lehtësi. Për të llogaritur. Bëni probleme praktike për të përmirësuar aftësitë tuaja. Shihni ushtrimet shembull më poshtë:
   • Cila është molariteti i NaCL në një tretësirë ​​400 ml, të marrë duke shtuar 1.5 gram NaCl në ujë?
   • Cila është përqendrimi, në ppm, i një tretësire të bërë duke shtuar 0.001 g plumb (Pb) në 150 L ujë? (1 L ujë = 1000 gram) Në këtë rast, vëllimi i tretësirës do të rritet me një sasi të vogël duke shtuar substancën, kështu që ju mund të përdorni vëllimin e tretësit si vëllimin e tretësirës.
   • Gjeni përqendrimin në gram për litër të një tretësire 0,1 L të bërë duke shtuar 1/2 mol KCl në ujë. Për këtë problem, duhet të punoni nga përpara prapa, duke përdorur masën molare të KCL për të llogaritur numrin e gramëve të KCl në tretësirë.

Pjesa 2 nga 3: Titrimi

1. Kuptoni kur të aplikoni një titrim. Titrimi është një teknikë e përdorur nga kimistët për të llogaritur sasinë e tretësit të pranishëm në një tretësirë. Për të kryer një titrim, ju krijoni një reaksion kimik midis tretësit dhe një reagensi tjetër (zakonisht i tretur). Meqenëse e dini sasinë e saktë të reagensit tuaj të dytë dhe e dini ekuacionin kimik të reaksionit ndërmjet reagensit dhe tretësirës, ​​mund të llogaritni sasinë e tretësirës suaj duke matur sa është reagenti që ju nevojitet për reaksionin me tretësin. i plotë
   • Pra, titrimet mund të jenë shumë të dobishme në llogaritjen e përqendrimit të një tretësire nëse nuk e dini sa tretësirë ​​është shtuar fillimisht.
   • Nëse e dini sa ka një tretësirë ​​në tretësirë, atëherë nuk ka nevojë të titroni - thjesht matni vëllimin e tretësirës tuaj dhe llogaritni përqendrimin, siç përshkruhet në Pjesën 1.
2. Vendosni pajisjet tuaja të titrimit. Për të kryer titrime të sakta ju duhen pajisje të pastra, të sakta dhe profesionale. Përdorni një balonë ose gotë Erlenmeyer nën një byretë të kalibruar të bashkangjitur në një mbajtëse të byrekut. Gryka e biretës duhet të jetë në qafën e balonë ose gotës pa prekur muret.
   • Sigurohuni që të gjitha pajisjet janë pastruar më parë, shpëlarë me ujë të deionizuar dhe të thatë.
3. Mbushni balonë dhe byretë. Matni me saktësi një sasi të vogël të zgjidhjes së panjohur. Kur tretet, substanca përhapet në mënyrë të barabartë përmes tretësit, kështu që përqendrimi i kësaj mostre të vogël të tretësirës do të jetë i njëjtë me atë të tretësirës origjinale. Mbushni buretën tuaj me një tretësirë ​​të përqendrimit të njohur që do të reagojë me tretësirën tuaj. Bëni një shënim të vëllimit të saktë të tretësirës në byretë - zbritni vëllimin përfundimtar për të gjetur tretësirën totale të përdorur në reaksion.
   • Kushtoj vëmendje: nëse reagimi midis tretësirës në burette dhe tretësirës në balonë nuk tregon asnjë shenjë reagimi, ju do ta bëni tregues në balonë. Këto përdoren në kimi për të siguruar një sinjal vizual kur një tretësirë ​​arrin pikën e ekuivalencës ose pikën përfundimtare. Treguesit zakonisht përdoren për titrimet që ekzaminojnë reaksionet acido-bazike dhe redoks, por ka edhe disa tregues të tjerë. Konsultohuni me një libër shkollor të kimisë ose shikoni në internet për të gjetur një tregues të përshtatshëm për reagimin tuaj.
4. Filloni titrimin. Ngadalë shtoni një tretësirë ​​nga byreti ("titrani") në balonë. Përdorni një shkop magnetik ose shkop qelqi për të përzier butësisht solucionin ndërsa reagimi është duke u zhvilluar. Nëse solucioni juaj po reagon dukshëm, duhet të shihni shenja të caktuara se po ndodh një reagim - ndryshimi i ngjyrës, flluskave, mbetjeve, etj. Nëse jeni duke përdorur një tregues, ju mund të shihni çdo pikë që vjen përmes byretit në balonë të duhur ndryshimi i ngjyrës.
   • Nëse reagimi rezulton në një ndryshim në vlerën ose potencialin e pH, ju mund të shtoni lexues të pH ose një potenciometër në balonë për të vlerësuar ecurinë e reaksionit kimik.
   • Për një titrim më të saktë, monitoroni pH ose potencialin si më sipër, dhe vini re çdo herë se si vazhdon reagimi pasi shtoni një sasi të vogël të titranit. Vizatoni aciditetin e tretësirës ose potencialin përkundrejt vëllimit të titranit të shtuar. Ju do të shihni ndryshime të mprehta në pjerrësinë e kurbës në pikat e ekuivalencës së përgjigjes.
5. Ngadalësoni titrimin. Ndërsa reagimi juaj kimik i afrohet pikës përfundimtare, ngadalësoni titrimin në një progresion me pika. Nëse jeni duke përdorur një tregues, mund të vini re se ngjyra e ndezjeve zgjat më shumë. Tani vazhdoni të titroni sa më ngadalë që të jetë e mundur derisa të përcaktoni rënien e saktë që do të bëjë që reagimi juaj të arrijë në pikën përfundimtare. Në rastin e një treguesi, ju përgjithësisht shikoni ndryshimin më të hershëm të mundshëm të ngjyrës në përgjigje.
   • Regjistroni vëllimin përfundimtar në buretën tuaj. Zbritur këtë nga vëllimi fillestar në burette, ju mund të gjeni vëllimin e saktë të titranit që keni përdorur.
6. Llogaritni sasinë e tretjes në tretësirën tuaj. Përdorni ekuacionin kimik për reagimin midis titranit tuaj dhe tretësirës për të gjetur numrin e moleve të tretjes në balonë. Pasi të gjeni numrin e moleve të tretjes, ju thjesht mund ta ndani atë me vëllimin e tretësirës në balonë për të gjetur molaritetin e tretësirës, ​​ose ta ktheni numrin e moleve në gram dhe të ndani me vëllimin e tretësirës së tretësirës. , për të marrë përqendrimin në g / L. Kjo kërkon pak njohuri themelore të stokiometrisë.
   • Për shembull, supozoni se kemi përdorur 25 ml 0,5 M NaOH në titrimin e një tretësire të HCl në ujë në pikën e ekuivalencës. Solucioni HCl kishte një vëllim prej 60 ml për titrimin. Sa mole HCl ka në tretësirën tonë?
   • Për të filluar, le të hedhim një vështrim në ekuacionin kimik për reagimin e NaOH dhe HCl: NaOH + HCl> H₂O + NaCl
   • Në këtë rast, 1 molekulë e NaOH reagon me 1 molekulë e HCl me produktet e ujit dhe NaCl. Pra, sepse keni shtuar mjaftueshëm NaOH për të neutralizuar të gjithë HCl, numri i moleve të NaOH të konsumuar në reaksion do të jetë i barabartë me numrin e moleve të HCl në balonë.
   • Pra, le të zbulojmë se cila është sasia e NaOH në nishan. 25 ml NaOH = 0,025 L NaOH x (0,5 mol NaOH / 1 L) = 0,0125 mol NaOH.
   • Meqenëse nga ekuacioni i reaksionit nxorëm përfundimin se numri i moleve të NaOH të konsumuar në reaksion = numri i moleve të HCl në tretësirë, tani e dimë që ka 0,0125 mole HCl në tretësirë.
7. Llogaritni përqendrimin e tretësirës tuaj. Tani që e dini sasinë e tretjes në tretësirën tuaj, është e lehtë të gjesh përqendrimin për sa i përket molaritetit. Thjesht ndani numrin e moleve të tretjes në solucionin tuaj me vëllimin e mostrës suaj të tretësirës (jo vëllimi i sasisë më të madhe nga e keni marrë mostrën.) Rezultati është molariteti i tretësirës tuaj!
   • Për të gjetur molaritetin e shembullit të mësipërm, ndani numrin e moleve të HCl me vëllimin në balonë. 0,0125 mol HCl x (1 / 0,060 L) = 0,208 M HCl.
   • Për të shndërruar molaritetin në g / L, ppm ose përqindjen e përbërjes, shndërroni numrin e moleve të tretjes tuaj në masë (duke përdorur masën molare të tretësirës suaj.) Për ppm dhe përqindjen e përbërjes, gjithashtu duhet të ktheni vëllimin të zgjidhjes suaj të masës (duke përdorur një faktor shndërrimi të tillë si dendësia, ose thjesht duke e peshuar atë), pastaj shumëzoni rezultatin përkatësisht me 10 ose 10.

Pjesa 3 nga 3: Përcaktimi i kripësisë në një akuarium

1. Merrni një kampion uji nga rezervuari juaj. Regjistroni saktë vëllimin. Nëse është e mundur, matni vëllimin në njësitë SI të tilla si mL - këto janë të lehta për t'u kthyer në L.
   • Në këtë shembull ne testojmë ujin në akuarium për kripësi, përqendrimin e kripës (NaCl) në ujë. Supozoni se kemi marrë një mostër uji për këtë qëllim 3 ml nga akuariumi dhe më pas vendosni përgjigjen përfundimtare që do të jepet g / L.
2. Titroni kampionin e ujit. Zgjidhni një titran që prodhon një reaksion qartë të dukshëm në tretësirë. Në këtë rast ne përdorim një tretësirë ​​prej 0.25 M AgNO₃ (nitrat argjendi), një përbërje që prodhon një kripë klor të pazgjidhshme kur reagon me NaCl në reagimin e mëposhtëm: AgNO₃ + NaCl> NaNO₃ + AgCl. Kripa (AgCl) do të jetë e dukshme si një mbetje e bardhë me re që noton dhe mund të ndahet nga tretësira.
   • Titroni nitratin e argjendit nga një buretë ose një gjilpërë e vogël injeksioni në mostrën e akuariumit derisa tretësira të bëhet e errët. Me një mostër kaq të vogël është e rëndësishme të saktësisht përcaktoni sa nitrat argjendi keni shtuar - studioni çdo pikë me kujdes.
3. Vazhdoni derisa të përfundojë reagimi. Kur nitrati i argjendit ndalet në turbullimin e tretësirës, ​​mund të shënoni numrin e ml të shtuar. Titroni AgNO3 shumë ngadalë dhe vëzhgoni zgjidhjen nga afër, veçanërisht kur afrohet pika përfundimtare.
   • Supozojmë se ka 3 ml nga 0.25 M AgNO₃ ishte e nevojshme që reagimi të merrte fund dhe uji nuk u mjegullua më tej.
4. Përcaktoni numrin e moleve të titranit. Ky hap është i lehtë - shumëzoni vëllimin e titranit që keni shtuar me molaritetin. Kjo do t'ju japë numrin e moleve të titranit të përdorur.
   • 3 mL x 0.25 M = 0.003 L x (.25 mole AgNO₃/ 1 L) = 0.000075 mole AgNO₃.
5. Përcaktoni numrin e moleve të tretjes tuaj. Përdorni ekuacionin e reaksionit për të kthyer numrin e moleve të AgNO₃ në nishanet e NaCl. Ekuacioni i reagimit është: AgNO₃ + NaCl> NaNO₃ + AgCl. Sepse 1 nishan AgNO₃ reagon me 1 mol NaCl, tani e dimë se numri i moleve të NaCl në tretësirën tonë = numri i moleve të AgNO₃ që shtohet: 0.000075 mol.
   • Në këtë rast: 1 mol AgNO₃ reagon me 1 mol NaCl. Por nëse 1 mol titran reagon me 2 mole të tretjes sonë, atëherë ne do të shumëzonim numrin e moleve të titranit tonë me 2 për të marrë numrin e moleve të tretjes sonë.
   • Në të kundërt, nëse 2 mole të titranit tonë reagojnë me 1 mol të tretjes sonë, atëherë ne e ndajmë numrin e moleve të titranit me dy.
   • Këto rregulla korrespondojnë proporcionalisht me 3 mole titran dhe 1 mol tretësirë, 4 mole titran dhe 1 mol tretësirë, etj. etj.
6. Shndërroni numrin tuaj të tretur të moleve në gram. Për ta bërë këtë do t'ju duhet të llogarisni masën molare të tretjes dhe ta shumëzoni me numrin e moleve të tretjes tuaj. Për të gjetur masën molare të NaCl, përdorni tabelën periodike për të gjetur dhe shtuar peshën atomike të kripës (Na) dhe Klorurit (Cl).
   • MM Na = 22,990. MM Cl = 35,453.
   • 22,990 + 35,453 = 58,444 g / mol
   • 0,000075 mol NaCl x 58,444 g / mol = 0,00438 mol NaCl.
   • Kushtoj vëmendje: Nëse ka më shumë se një lloj molekule në një atom, duhet të shtoni masën molare të këtij atomi disa herë. Për shembull, nëse jeni masa molare e AgNO₃, ju do të shtonit masën e oksigjenit tre herë sepse ka tre atome oksigjeni në molekulë.
7. Llogaritni përqendrimin përfundimtar. Ne kemi masën e tretjes sonë në gram dhe e dimë vëllimin e tretësirës së provës. E tëra çfarë duhet të bëjmë tani është të ndajmë: 0.00438 g NaCl / 0.003 L = 1,46 g NaCl / L
   • Kripësia e ujit të detit është afërsisht 35 g NaCl / L. Akuariumi ynë nuk është gati i kripur sa duhet për peshqit detarë.

Këshilla

• Megjithëse tretësi dhe tretësi mund të ekzistojnë në gjendje të ndryshme (i ngurtë, i lëngët ose gaz) kur ndahen, tretësira e formuar kur tretet substanca do të jetë në të njëjtën gjendje me gjendjen e tretësit.
• Ag + 2 HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
• Përdorni vetëm plastikë ose xham të pastër.
• Këtu është një video shembull: [1]

Paralajmërime

• Ruani tretësirën AgNO3 në një shishe të mbyllur dhe të errët. Isshtë e ndjeshme ndaj dritës.
• Kini kujdes kur punoni me acide ose baza të forta. Sigurohuni që të ketë ajër të pastër të mjaftueshëm në dhomë.
• Vish syze sigurie dhe doreza.
• Nëse dëshironi të merrni përsëri argjendin, vini re sa vijon: Cu (s) + 2 AgNO3 (aq) → Cu (NO3) 2 + 2 Ag (a) Mos harroni se (të) do të thotë i ngurtë.