Verdünnungsfaktor in was es besteht, wie es gezeichnet wird, Beispiele

Die Verdünnungsfaktor (FD) ist eine Zahl, die die Zeiten anzeigt, zu denen eine Lösung verdünnt werden muss, um eine niedrigere Konzentration zu erhalten. Die Lösung kann entweder einen festen, flüssigen oder gasförmigen gelösten Stoff gelöst haben. Daher hängt seine Konzentration von der Anzahl der gelösten Teilchen und dem Gesamtvolumen V ab.

Auf dem Gebiet der Chemie werden viele Ausdrücke der Konzentration verwendet: Prozent, molar (M), normal (N), unter anderem. Jeder von ihnen hängt von einer endlichen Menge an gelöstem Stoff ab; von Gramm, Kilogramm oder Molen zu Äquivalenten. Wenn es jedoch darum geht, solche Konzentrationen zu reduzieren, gilt das FD für alle diese Ausdrücke.

Im Bild oben ist ein Beispiel für eine sukzessive Verdünnung von Grenadin dargestellt. Beachten Sie, dass von links nach rechts die rote Farbe klarer wird; was einer geringeren Konzentration von Grenadin entspricht.

Der Verdünnungsfaktor ermöglicht zu bestimmen, wie verdünnt das letzte Gefäß in Bezug auf das erste ist. Anstelle der einfachen organoleptischen Eigenschaften kann der Versuch mit dem FD aus der gleichen Flasche Grenadine (Mutterlösung) wiederholt werden; damit auf diese Weise sichergestellt wird, dass die Konzentrationen der neuen Schiffe gleich sind.

Die Konzentration von Grenadin kann in jeder Einheit ausgedrückt werden; das Volumen der Gefäße ist jedoch konstant, und um die Berechnungen zu erleichtern, werden die Volumina von in Wasser gelöstem Grenadin einfach verwendet. Die Summe dieser Werte ist gleich V: das gesamte Flüssigkeitsvolumen im Behälter.

Wie beim Beispiel Grenadin passiert es im Labor mit jedem anderen Reagenz. Konzentrierte Mutterlaugen werden hergestellt, aus denen Aliquote entnommen und verdünnt werden, um verdünntere Lösungen zu erhalten. Auf diese Weise sollen Risiken im Labor und Reagenzienverluste reduziert werden.

Index

• 1 Was ist der Verdünnungsfaktor?
  • 1.1 Verdünnung
  • 1.2 Faktoren
• 2 Wie wird der Verdünnungsfaktor entfernt?
  • 2.1 Abzug
  • 2.2 Zwei gültige Ausdrücke für FD
• 3 Beispiele
  • 3.1 Beispiel 1
  • 3.2 Beispiel 2
  • 3.3 Beispiel 3
  • 3.4 Beispiel 4
• 4 Referenzen

Was ist der Verdünnungsfaktor?

Verdünnung

Die Verdünnung ist ein Verfahren, das eine Verringerung der Konzentration einer Lösung oder ihrer Dichte ermöglicht. Die Wirkung der Verringerung der Intensität der Farbe in einer Lösung eines Farbstoffs kann auch als eine Verdünnung betrachtet werden.

Um eine Lösung in einer bestimmten Konzentration erfolgreich zu verdünnen, müssen Sie zuerst wissen, wie oft die Konzentration der Mutterlösung größer ist als die Konzentration der verdünnten Lösung.

Es ist daher bekannt, dass die Ausgangslösung verdünnt werden muss, um eine Lösung mit der gewünschten Konzentration zu erhalten. Die Anzahl der Male ist, was als der Verdünnungsfaktor bekannt ist. Und darin besteht es in einer dimensionslosen Fraktion, die eine Verdünnung anzeigt.

Faktoren

Es ist üblich, eine Verdünnung zu finden, die beispielsweise wie folgt ausgedrückt wird: 1/5, 1/10, 1/100 usw. Was bedeutet das? Es zeigt einfach an, dass, um eine Lösung mit der gewünschten Konzentration zu erhalten, die Mutterlösung so oft verdünnt werden muss, wie es durch den Nenner der genannten Fraktion angezeigt ist.

Wenn beispielsweise die 1/5-Verdünnung verwendet wird, sollte die Ausgangslösung 5-mal verdünnt werden, um eine Lösung mit dieser Konzentration zu erhalten. Daher ist die Zahl 5 der Verdünnungsfaktor. Dies übersetzt sich wie folgt: Die Lösung 1/5 ist fünfmal stärker verdünnt als die Mutter.

Wie bereitet man diese Lösung vor? Wenn 1 ml der Stammlösung entnommen wird, muss dieses Volumen verfünffacht werden, so dass die Konzentration des gelösten Stoffes um den Faktor 1/5 verdünnt wird. Wenn es dann mit Wasser verdünnt wird (wie im Beispiel von Grenadin), sollten 1 ml dieser Lösung 4 ml Wasser (1 + 4 = 5 ml des Endvolumens V) zugegeben werden_F).

Als nächstes besprechen wir, wie man die FD ableiten und berechnen kann.

Wie wird der Verdünnungsfaktor entfernt?

Abzug

Um eine Verdünnung herzustellen, wird ein Volumen einer anfänglichen Lösung oder Mutter in einen Messkolben gegeben, wo Wasser zugegeben wird, bis die Messkapazität des Messkolbens vollständig ist.

In diesem Fall wird, wenn Wasser in den Meßkolben gegeben wird, keine Masse des gelösten Stoffes zugegeben. Dann bleibt die Masse des gelösten Stoffes oder der Lösung konstant:

m_ich = m_f(1)

m_ich = Masse des anfänglichen gelösten Stoffes (in der konzentrierten Lösung).

Und m_f = Masse des gelösten Stoffs (in der verdünnten Lösung).

Aber, m = V x C. Durch Einsetzen in Gleichung (1) haben wir:

V_ich x C_ich = V_f x C_f(2)

V_ich = Volumen der Mutter oder Ausgangslösung, die zur Verdünnung genommen wurde.

C_ich = Konzentration der Mutter oder Ausgangslösung.

V_f = Volumen der verdünnten Lösung, die hergestellt wurde.

C_f = Konzentration der verdünnten Lösung.

Sie können Gleichung 2 folgendermaßen schreiben:

C_ich / C_f = V_f / V_ich(3)

Zwei Ausdrücke gültig für FD

Aber, C_ich / C_f Per Definition ist das Verdünnungsfaktor, da es die Zeiten anzeigt, in denen die Konzentration der Mutter oder Ausgangslösung in Bezug auf die Konzentration der verdünnten Lösung größer ist. Daher zeigt es die Verdünnung an, die durchgeführt werden muss, um die verdünnte Lösung aus der Stammlösung herzustellen.

Aus der Beobachtung von Gleichung 3 kann auch geschlossen werden, dass die Beziehung V_f / V_ich ist ein anderer Weg, um das zu bekommen Verdünnungsfaktor Das heißt, einer der beiden Ausdrücke (C_ich/ C_f, V_f/ V_ich) gelten für die Berechnung von FD. Die Verwendung der einen oder anderen hängt von den verfügbaren Daten ab.

Beispiele

Beispiel 1

Eine Lösung von 0,3 M NaCl wurde verwendet, um eine verdünnte 0,015 M NaCl-Lösung herzustellen.Berechnen Sie den Wert des Verdünnungsfaktors.

Der Verdünnungsfaktor beträgt 20. Dies zeigt an, dass zur Herstellung der verdünnten 0,015 M NaCl-Lösung die 0,3 M NaCl-Lösung 20 mal verdünnt werden musste:

FD = C_ich / C_f

0,3 M / 0,015 M

20

Beispiel 2

Wenn Sie wissen, dass der Verdünnungsfaktor 15 ist: Welches Wasservolumen sollte zu 5 ml einer konzentrierten Glucoselösung hinzugefügt werden, um die gewünschte Verdünnung zu erreichen?

Der erste Schritt besteht darin, das Volumen der verdünnten Lösung (V_f). Nach der Berechnung wird das Volumen des hinzugefügten Wassers berechnet, um die Verdünnung durchzuführen.

FD = V_f / V_ich.

V_f = FD x V_ich

15 x 5 ml

75 ml

Hinzugefügt Volumen von Wasser = 75 ml - 5 ml

70 ml

Dann wurden zur Herstellung der verdünnten Lösung mit einem Verdünnungsfaktor von 15 bis 5 ml der konzentrierten Lösung 70 ml Wasser zugegeben, um das Endvolumen von 75 ml zu vervollständigen.

Beispiel 3

Die Konzentration einer Stammlösung von Fructose beträgt 10 g / l. Es ist erwünscht, daraus eine Fructoselösung mit einer Konzentration von 0,5 mg / ml herzustellen. Nehmen Sie 20 ml der Stammlösung, um die Verdünnung vorzunehmen: Wie groß sollte das Volumen der verdünnten Lösung sein?

Der erste Schritt zur Lösung des Problems besteht in der Berechnung des Verdünnungsfaktors (FD). Sobald es erhalten ist, wird das Volumen der verdünnten Lösung berechnet (V_f).

Bevor man jedoch die vorgeschlagene Berechnung vornimmt, muss man folgende Beobachtung machen: Es ist notwendig, die Mengen der Fruktosekonzentrationen in den gleichen Einheiten zu platzieren. In diesem speziellen Fall entsprechen 10 g / l 10 mg / ml, wobei diese Situation durch die folgende Transformation veranschaulicht wird:

(mg / ml) = (g / l) x (1.000 mg / g) x (l / 1.000 ml)

Deshalb:

10 g / l = 10 mg / ml

Weiter mit den Berechnungen:

FD = C_ich / C_f

FD = (10 mg / ml) / (0,2 mg / ml)

50

Aber als V_f = FD x V_ich

V_f = 50 x 20 ml

1.000 ml

Dann wurden 20 ml der 10 g / l Fructoselösung auf 1 l einer 0,2 g / l Lösung verdünnt.

Beispiel 4

Ein Verfahren zum Durchführen von seriellen Verdünnungen wird veranschaulicht. Es gibt eine Glukoselösung mit einer Konzentration von 32 mg / 100 ml, und daraus ist es wünschenswert, durch Verdünnen einen Satz von Glukoselösungen mit den Konzentrationen: 16 mg / 100 ml, 8 mg / 100 ml, 4 mg / 100 ml, 2 mg / 100 ml und 1 mg / 100 ml.

Verfahren

Beschriften Sie 5 Reagenzgläser für jede der in der Anweisung angegebenen Konzentrationen. In jedem von ihnen werden beispielsweise 2 ml Wasser angeordnet.

Dann werden in Röhrchen 1 mit Wasser 2 ml der Stammlösung zugegeben. Der Inhalt von Röhrchen 1 wird geschüttelt und 2 ml seines Inhalts werden in Röhrchen 2 überführt. Das Röhrchen 2 wird wiederum geschüttelt und 2 ml seines Inhalts werden in Röhrchen 3 überführt; in gleicher Weise mit den Rohren 4 und 5 vorgehen.

Erklärung

Zu Röhrchen 1 werden 2 ml Wasser und 2 ml der Stammlösung mit einer Glucosekonzentration von 32 mg / 100 ml gegeben. Die endgültige Glukosekonzentration in diesem Röhrchen beträgt also 16 mg / 100 ml.

Zu Röhrchen 2 werden 2 ml Wasser und 2 ml Inhalt von Röhrchen 1 mit einer Glucosekonzentration von 16 mg / 100 ml gegeben. Dann wird in Röhrchen 2 die Konzentration von Röhrchen 1 zweimal verdünnt (FD). Die endgültige Glukosekonzentration in diesem Röhrchen beträgt 8 mg / 100 ml.

Zu Röhrchen 3 werden 2 ml Wasser und 2 ml des Inhalts von Röhrchen 2 mit einer Glucosekonzentration von 8 mg / 100 ml gegeben. Und wie bei den anderen beiden Röhrchen ist die Konzentration in zwei geteilt: 4 mg / 100 ml Glucose in Röhrchen 3.

Aus dem oben erläuterten Grund beträgt die endgültige Glucosekonzentration in den Röhrchen 4 und 5 jeweils 2 mg / 100 ml und 1 mg / 100 ml.

Die FD der Rohre 1, 2, 3, 4 und 5 in Bezug auf die Stammlösung sind: 2, 4, 8, 16 bzw. 32.

Referenzen

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5. Whitten, Davis, Peck und Stanley. Chemie (8. Ausgabe). CENGEN Lernen.
6. Innovieren (11. März 2014). Serienverdünnungen. Wiederhergestellt von: 3.uah.es