הכנת פתרונות: כיצד לעשות זאת, דוגמאות, תרגילים - כִּימִיָה - 2025

הכנת הפתרונים היא אחת הפעילויות שפותחו ביותר בתוך ומחוץ של מדע ניסויי, במיוחד בכל הנוגע כימיה, ביולוגיה, bioanalysis, רפואה ורוקחות. בתחום המסחרי, רבים מהמוצרים שאנו קונים, בין אם הם אוכלים או לחדרי אמבטיה, מורכבים מפתרונות מימיים.

פיתרון במילים פשוטות הוא תערובת הומוגנית המורכבת ממס, בדרך כלל נוזלי, ומומס. זה קשור לריכוז, שהיחידות שלו משתנות בהתאם למטרות שלשמן הוכן, כמו גם לדיוק שאליו מתבטא ריכוזו.

הפתרונות הם אחד המרכיבים הנפוצים והחשובים ביותר בכימיה ויש להם מספר כללים להכנתם. מקור: Pxhere.

העיקרון של כל תכשירי התמיסה הוא זהה למעשה: ממיסים את המומס בממס מתאים, או מתחילים מתמיסה מרוכזת (מלאי), קח חלקיקים להכנת חומרים מדוללים יותר. המטרה הסופית היא שיש הומוגניות גבוהה וכי לפיתרון יש את המאפיינים הרצויים.

בחיי היומיום נערכים פתרונות בעקבות קריטריון הטעם, כלומר עד כמה טעימו של משקה צריך להיות אינטנסיבי. מעבדות או תעשיות, לעומת זאת, דורשות פרמטר פחות סובייקטיבי: ריכוז קבוע מראש, אשר מתקיים על ידי ביצוע סדרה של כללים ובדרך כלל חישובים מתמטיים פשוטים.

איך מכינים פיתרון?

צעדים קודמים

לפני הכנת תמיסה, יש לקבוע איזה ריכוז יהיה המומס שלו, או כל אחד מהם, ואיזה ממס ישמש. האם אתה רוצה שזה יהיה 1% m / v? או 30% m / v? האם הוא יוכן בריכוז של 0.2M או 0.006M? כמו כן, יש לדעת לאילו מטרות ישמשו: אנליטי, ריאגנטים, מדיה, אינדיקטורים וכו '.

נקודה אחרונה זו קובעת אם יהיה צורך להשתמש בקבוקים או בלונים נפחיים או לא. אם התשובה שלילית, ניתן להכין את הפתרונות ישירות בכוס, ולכן ההכנה תהיה פשוטה ופחות מוקפדת.

פירוק מומסים

ללא קשר לריכוז, או אם תרצו שהוא יהיה מדויק ככל האפשר, השלב הראשון בהכנת תמיסה הוא לשקול את המומס ולהמיס אותו בממיס המתאים. לפעמים גם כאשר המומסים מסיסים בממס שנבחר, יש צורך לחמם אותו על צלחת או להעביר בחושה מגנטית.

למעשה המומס הוא הגורם שעושה הבדל ניכר בשיטה בה מכינים פתרונות שונים. מצד שני, אם הממס הוא נוזל נדיף, הפתרון יוכן בתוך מכסה המנוע.

כל תהליך פירוק המומסים מתבצע בכוס. לאחר מומסו ובעזרת תומך ומשפך מועברים תוכנו לבקבוק הנפח או לבלון הנפח הרצוי.

אם נעשה שימוש בתסיסה, יש לשטוף אותו כראוי כדי להבטיח שלא יישארו עקבות של מומסים דבקים על פני השטח שלו; ויש להיזהר גם בעת ההעברה, אחרת שייקר ייפול לבלון הנפחי. לשם כך זה נוח מאוד שימושי לעזור לעצמך עם מגנט. מצד שני, ניתן להשתמש במוט זכוכית גם במקום המיקסר.

מלא את הבקבוק הנפח או הבלון

על ידי המסת המומס בדרך זו אנו מבטיחים כי אין מוצקים תלויים בבקבוק הנפח, אשר לאחר מכן יהיה קשה להמיס וישפיע על האיכות האנליטית של הפיתרון הסופי.

ברגע שזה נעשה, נפח הבלון מורכב או מושלם עם הממס, עד שמשטח הנוזל עולה בקנה אחד עם הסימן המצוין על כלי הזכוכית.

לבסוף, הבלון או הבקבוק הסגור עם הכובעים המתאימים לו מטלטלים מספר פעמים, ומשאירים את הפיתרון מוכן.

דוגמאות לפתרונות

במעבדה מקובל להכין פתרונות של חומצות או בסיסים. תחילה יש להוסיף אלה לכמות ניכרת של ממס; למשל מים. אסור לעשות זאת להפך: להוסיף מים לחומצות או לבסיסים, אלא לנפח מים. הסיבה היא מכיוון שההידרציות שלהם מאוד אקזוטריות, ויש אפילו את הסיכון להתפוצצות הכוס.

חומצה גופרתית

נניח שאתה רוצה להכין תמיסה מדוללת של חומצה גופרתית. לאחר שברור מה תהיה הפרק שייקח מהמלאי או מתמיסה מרוכזת, זה יועבר לבלון הנפח, שכבר יהיה לו נפח מים.

אף על פי כן, החום ישוחרר, והוא חייב להיות מסומן עם מים באטיות רבה, ממתין שהבלון יתקרר או שלא יתלהט מדי.

נתרן הידרוקסידי

לעומת זאת, מכינים תמיסת נתרן הידרוקסיד על ידי שקילת הדרגות NaOH במיכל עם מים. לאחר המסת ה- NaOH, עם או בלי מיקסר מגנטי, המים האלקאליים מועברים לבקבוק הנפח המתאים וממלאים את הסימן עם מים או אתנול.

תרגילים

תרגיל 1

אתה רוצה להכין ליטר של תמיסת נתרן כלוריד בנפח 35% / וולט. כמה מלח צריך לשקול ואיך ממשיכים?

ריכוז 35% מ"ט / וולט פירושו שיש לנו 35 גרם NaCl לכל 100 מ"ל מים. כאשר הם מבקשים מאיתנו ליטר של תמיסה, פי עשרה מכמות זו, נשקול 350 גר 'מלח שננסה להמיס בנפח של ליטר אחד.

לפיכך, בספל גדול נשקלים 350 גרם של NaCl. בהמשך מוסיפים כמות מספקת של מים (פחות מליטר אחד) כדי להמיס את המלח באמצעות מוט זכוכית. מכיוון שהמלח מסיס מאוד במים, השימוש בחומר מגנטי אינו חובה.

המיסו 350 גרם של NaCl, מי המלח מועברים לבקבוק נפח בנפח של ליטר וממוסיפים לסימן עם מים; או פשוט מלאו את ליטר המים באותו כוס והמשיכו לערבב כדי להבטיח את ההומוגניות של המלח. האחרון תקף כאשר הפיתרון אינו צריך ריכוז מדויק אלא משוער.

תרגיל 2

אתה רוצה להכין 250 מ"ל חומץ (5% v / v חומצה אצטית) החל מבקבוק חומצה אצטית קרחונית (100% טהור). איזה נפח של בקבוק זה צריך לקחת?

לא משנה באיזה נפח נמדדת חומצה אצטית קרחונית, תהיה לו ריכוז של 100%; טיפה אחת, 2 מ"ל, 10 מ"ל וכו '. אם נחלק 100/5 יהיה לנו 20, מה שמצביע על גורם הדילול שלנו; כלומר הנפח שאנחנו מודדים מהבקבוק שאנחנו הולכים לדלל 20 פעמים. לכן 250 מ"ל חומץ אמור להתאים לנפח זה גדול פי 20.

אז 250/20 נותן לנו 12.5, מה שאומר שניקח 12.5 מ"ל מבקבוק החומצה האצטדית הקרחונית ונדלל אותו ב 237.5 מ"ל מים (250-12.5).

לצורך כך ישמש פיפטה מדורגת ומעוקרת, או יועבר נפח קטן של חומצה אצטית קרחונית לכוס נקי ממנו תילקח המנה 12.5 מיליליטר והיא תתווסף לכדור פורח נפח של 250 מ"ל עם כמות קודמת ומספקת של מים. לפיכך, נוסיף את החומצה למים ולא מים לחומצה.

הפניות

1. וויטן, דייויס, פק וסטנלי. (2008). כִּימִיָה (מהדורה 8). לימוד CENGAGE.
2. ג'ושוע הלפרן, סקוט סינקס וסקוט ג'ונסון. (05 ביוני, 2019). הכנת פתרונות. כימיה LibreTexts. התאושש מ: chem.libretexts.org
3. הלמנסטין, אן מארי, דוקטורט. (16 בספטמבר 2019). כיצד להכין פיתרון. התאושש מ: thoughtco.com
4. ChemPages Netorials. (sf). מודול סטוכיומטריה: פתרונות. התאושש מ: chem.wisc.edu
5. חברת המדע. (2020). הכנת פתרונות כימיים. התאושש מ: sciencecompany.com