ΔΙΑΛΥΜΑΤΑ II Σγουρόπουλος Ιωάννης Συντονίστρια: Κ. Μήτκα Στέλλα
Εκατοστιαία διαλύματα Δ/μα % στερεάς ουσίας κατά βάρος ανά μονάδα βάρους W/W Δ/μα % στερεάς ουσίας κατά βάρος ανά μονάδα όγκου W/V Δ/μα % υγρής ουσίας κατ όγκο ανά μονάδα όγκου V/V
Δ/μα x% στερεάς ουσίας κατα βάρος ανα μονάδα βάρους W/W x gr της ουσίας περιέχονται σε 100 gr διαλύματος Όταν δεν προσδιορίζεται ο διαλύτης, εννοείται ότι είναι το Η2Ο
Δ/μα x% στερεάς ουσίας κατα βάρος ανα μονάδα όγκου W/V x gr της ουσίας περιέχονται σε 100 ml διαλύματος Είναι η πιο συνηθισμένη επί % συγκέντρωςη
Δ/μα x% υγρής ουσίας κατ όγκο ανα μονάδα όγκου V / V x ml της ουσίας περιέχονται σε 100 ml διαλύματος Όταν δεν προσδιορίζεται ο διαλύτης, εννοείται ότι είναι το Η2Ο
Molarity M Molar διάλυμα ή Μ ή μοριακή κατ'όγκο συγκέντρωση Μ=moles/liter Mole διαλυμένης ουσίας σε 1 λίτρο διαλύματος Πχ: διάλυμα 1M NaOH = 40 g NaOH σε τελικό όγκο διαλύματος 1 L
Μοριακά διαλύματα m Molality molal διάλυμα m=moles/kg ή μοριακή κατα βάρος συγκέντρωση Mole διαλυμένης ουσίας σε 1000 gr διαλύτη Το βάρος δεν επηρεάζεται από εξωγενείς παράγοντες (πχ θερμοκρασία) πχ: διάλυμα 0,05m NaOH, σημαίνει ότι 0,05x40 = 2g NaOH (ατομικά βάρη: Na=23, O=16, H=1) διαλύθηκαν σε 1kg H 2 O
ανονικά διαλύματα N Normal διάλυμα 1 Γραμμοϊσοδύναμο διαλυμένης ουσίας σε 1 λίτρο διαλύματος Η N o r m a l i t y ε ν ό ς διαλύματος εξαρτάται από την αντίδραση στην οποία μετέχει η διαλυμένη ουσία
Υπολογισμοί
Πόσα g NaOH υπάρχουν σε 10 ml διαλύματος NaOH 10%? Στα 100 ml διαλύματος υπάρχουν 10 g NaCl 10ml " X; " X = 1 g NaOH
Πόσα g NaOH υπάρχουν σε 100 ml διαλύματος NaOH 2Μ? Στα 1000 ml διαλύματος υπάρχουν 2 mol NaOH 100 ml " X; " X = 0,2 mol m=mol*mb=0,2*(23+16+1)=8 Άρα σε 100ml διαλύματος 2Μ NaOH περιέχονται 8 g NaOH
Να παρασκευαστούν 100ml δ/τος γλυκόζης 0,1% W/V από πυκνό δ/α γλυκόζης 1% W/V V 1 = 0,1x100/1 = 10ml Άρα 10ml του πυκνού δ/τος θα αραιωθούν με νερό στα 100ml
Αναλογίες
Βρίσκω αρχικά τα συνολικά μέρη Με την απλή μέθοδο των τριών βρίσκω την ποσότητα ή τον όγκο με τον οποίο συμμετέχει κάθε ουσία στο διάλυμα
Πως θα παρασκευαστεί ένα διάλυμα 200 ml 1:3,5:0,6 χλωροφόρμιο:φαινόλη: ισοαμυλική αλκοόλη
5,1 1 200ml X = 39,2ml X; 5,1 3,5 200ml X; X = 137,25ml 1+3,5+0,6+=5,1 5,1 0,6 200ml X = 23,53ml X;
Εκατοστιαία διαλύματα
W/W=g/100g W/V=g/100ml V/V=ml/100ml %=g/100ml d=m/v
Ένα διάλυμα περιέχει 10μL ενζύμου σε 1 ml νερού. Ποιά η συγκέντρωση % V/V
10 μl. 1000μl 100 μl. X; X = 1%
Να παρασκευαστεί διάλυμα 600 ml NaCl με συγκέντρωση 15% W/V
100 ml 15 g 600 ml X; X = 90g
Πόση αιθανόλη περιέχεται σε 100 ml ενός διαλύματος αιθανόλης 50% V/V;
100 * 0,5 = 50 ml
Να παρασκευαστεί διάλυμα 200 g ρητίνης σε ακετόνη με συγκέντρωση 75% W/W
100 g 75 g 200 g X; X = 150 g
Ποιά η Molarity διαλύματος 10% w/w NaCl (d διαλύτη = 1,12 g/ml και ΜΒ NaCl=58,4)
10% w/w = 10g NaCl/100g διαλύματος Στα 100 g διαλύματος τα 90g είναι ο διαλύτης d=m/v => v=m/d. Άρα v=90/1,12=80,35ml 10g NaCl=10/58,4=0,17 mol 80,35ml 0,17mol 1000ml X; X =2,1M
Να εκφραστεί ως %w/w ένα υδατικό διάλυμα αιθανόλης 20% v/v (d αιθανόλης=0,8g/ml)
Σε 100 ml διαλύματος 20%v/v περιέχονται: 20ml ή 0,8*20=16g αιθανόλης 80ml ή 80g νερού 96g διαλύματος 16g αιθανόλης 100g X; X = 16,67g Άρα είναι ένα διάλυμα 16,67%w/w
Μοριακές συγκεντρώσεις
Πόσα g H2SO4 περιέχονται σε διάλυμα 0,5Μ; (ΜΒ θειικού οξέος=98)
1mol 98 g 0,5 mol X; X = 49 g
Ποιά η Molarity ενός διαλύματος1l που περιέχει 120g NaOH (MB 40);
1mol 40 g X; 120g X = 3 mol Εφόσον το διάλυμά μας είναι 1 L και περιέχει 3 mol δ.ο. είναι διάλυμα 3Μ
Αν αναμείξω 400ml ενός διαλύματος 0,4Μ με 500ml διαλύματος της ίδιας ουσίας 1Μ, το διάλυμα που θα προκύψει τι Molarity θα έχει;
n1=0,4*0,4=0,16 mol n2= 1*0,5=0,5 mol n3=n1+n2=0,16+0,5=0,21 mol V3=V1+V2=900ml C3=n3/V3=0,21/0,9=0,23M
Πως θα παρασκευάσω ένα διάλυμα 0,5M από ένα διάλυμα 0,3M;
n=σταθερό C1*V1=C2*V2 => 0,3*V1 = 0,5* V2 => => V2=0,6*V1 Η επιθυμητή ποσότητα της δ.ο. περιέχεται στο 60% του αρχικού όγκου. Άρα θα αφαιρέσω 40% όγκου από το αρχικό διάλυμα και θα προσθέσω τον ίδιο όγκο Διαλύτη
Ένα θρεπτικό μέσο πρέπει να περιέχει 500mg/ml αντιβιοτικού. Διαθέτουμε ένα αντιδραστήριο που περιέχει 765 μg αντιβιοτικού/mg αντιδραστηρίου. Πόσο αντιδραστήριο θα χρειαστούμε για να παρασκευάουμε 1 L θρεπτικού μέσου;
1 ml 500 mg 1000 ml X; X = 500 mg 1 mg 0,765mg X; 500mg; X = 653,6 mg
Αραιώσεις
C = n/v n = m/mb Αρχικό διάλυμα C1, V1, n mol n=σταθερό καινούργια συγκέντρωση C2 καινούργιος όγκος V2 n=c1*v1 n=c2*v2 C1*V1=C2*V2
Να παρασκευαστεί διάλυμα 50ml NaOH 0,2M από διάλυμα NaOH 10M
C1V1=C2V2=>V1=C2V2/C1 V1=50x0,2=1 ml
Να παρασκευαστεί υδατικό διάλυμα 500 ml NaOH 0,3M από διάλυμα NaOH 10% w/v
10% w/w = 10g NaOH/100g διαλύματος Η πυκνότητα του νερού είναι d=1. Άρα 100g = 100 ml νερού 100 ml 10 g 1000ml X; 100g NaOH=100/40=2,5 mol X = 100 g C1V1=C2V2=>V1=C2V2/C1=0,3*500/2,5=60 ml
Κανονικά διαλύματα
m = MB mole = m/μβ 1 Γραμμομόριο = 1 mole 1 Γραμμοισοδύναμο = 1 Γραμμομόριο / Σθένος 1 Γραμμοισοδύναμο = ΜΒ/σθένος g-eq=mol/σθένος
Κατ αντιστοιχία με τον τύπο C1*V1=C2*V2 ισχύει ότι: Ν1*V1=N2*V2
Να παρασκευαστούν 500ml 0,12N διαλύματος HCl από ένα μητρικό διάλυμα 1Ν
V1=500*0,12/1=60ml Βάζουμε στην ογκομετρική φιάλη 60ml από το αρχικό διάλυμα και συμπληρώνουμε με τον διαλύτη μέχρι τα 500ml
Ίσοι όγκοι ισοδύναμων διαλυμάτων οξέων και βάσεων, εξουδετερώνονται αμοιβαία, δηλαδή: 1 λίτρο 1 Ν διαλύματος οξέος εξουδετερώνει 1 λίτρο 1 Ν διαλύματος βάσεως
5 ml οξέως 1Ν από πόσα ml βάσεως 0,2Ν εξουδετερώνονται;
5 x 1 = Χ x 0,2 και Χ = 5/0,2 = 25 ml
Ένα διάλυμα 500 ml H2SO4 (MB 98, σθένος 2) περιέχει 98g δ.ο. Πόσα geq περιέχει και ποιά η κανονικότητα του;
geq=mol/σθένος Τα 98g είναι 1 mol Άρα το 1 geq H2SO4=98/2=49g 0,5L 1gEq 1L X; X = 2 geq Άρα το διάλυμά μας είναι 2Ν
Ρυθμιστικά διαλύματα
Εάν προσθέσουμε ένα οξύ ή βάση στο νερό το ph αλλάζει ΗΑ + Η2Ο <=> H3O+ + A- ΒΟΗ + Η2Ο <=> ΟΗ- + Β+
Διαλύματα των οποίων το ph μένει πρακτικά σταθερό όταν προστεθεί μικρή αλλά υπολογίσιμη ποσότητα ισχυρών οξέων ή βάσεων ή αραιωθούν μέσα σε ορισμένα όρια συγκέντρωσης
Αποτελούνται από ένα ασθενές οξύ και την συζυγή βάση (ΗΑ/Α-) ή μια ασθενή βάση και το συζυγές της οξύ (Β/ΒΗ+) π.χ.: υδροφθόριο (ΗF) και φθοριούχο νάτριο NaF (ΗF/F+) χλωριούχο αμμώνιο (NH4Cl) και αμμωνία ΝΗ3 (ΝΗ4+/ΝΗ3)
Προϋποθέσεις Οι συγκεντρώσεις των συστατικών να είναι σχετικά υψηλές Η συγκέντρωση του οξέος/βάσης στην κατάσταση ισορροπίας είναι περίπου ίση με την αρχική συγκέντρωση του οξέος/βάσης Το ph διατηρείται σταθερό μέσα σε κάποια όρια
Παρασκευή Ανάμιξη ασθενούς οξέος με τη συζυγή του βάση Ανάμιξη ασθενούς βάσης με το συζυγές του οξύ Με μερική εξουδετέρωση ασθενούς οξέος από ισχυρή βάση Με μερική εξουδετέρωση ασθενούς βάσης από ισχυρό οξύ
ΗΑ + NaOH => ΝαΑ + H2O y x y-x x Άρα το ρυθμιστικό διάλυμα περιέχει y-x mol HA και x mol NaA
B + HCl => BH+Cly x y-x x Άρα το ρυθμιστικό διάλυμα περιέχει y-x mol B και x mol BH+Cl-
Το άλας διίστανται και προκύπτει η συζυγής βάση (Α-) ή το συζυγές οξύ (ΒΗ+)
Ρυθμιστικό διάλυμα ασθενούς οξέος με την συζυγή βάση Εάν προσθέσουμε μικρή ποσότητα ισχυρού οξέος τα Η+ δεσμεύονται από το Α- Α- + Η+ = ΗΑ Εάν προσθέσουμε μικρή ποσότητα ισχυρής βάσης τα ΟΗ- δεσμεύονται από το ΗΑ ΗΑ + ΟΗ- = Α- + Η2Ο
Ρυθμιστικό διάλυμα ασθενούς βάσεος με το συζυγές οξύ Εάν προσθέσουμε μικρή ποσότητα ισχυρού οξέος τα Η+ δεσμεύονται από το Β + Η+ = ΒΗ+ Εάν προσθέσουμε μικρή ποσότητα ισχυρής βάσης τα ΟΗ- δεσμεύονται από το ΒΗ+ ΒΗ+ + ΟΗ- = Β + Η2Ο
Ευχαριστώ πολύ για την προσοχή σας!