Как разбавить раствор

2 методика:Точный расчет концентрацийПолучение простых растворов для практических целей

В результате разбавления раствор становится менее концентрированным. Растворы разбавляют (разводят) до меньших концентраций по самым разным причинам. Например, биохимики разбавляют концентрированные растворы с целью получения новых растворов, которые они затем используют в своих экспериментах. Бармены же нередко разводят крепкие напитки более мягкими либо соками, чтобы получить коктейли, приятные на вкус. Для расчета степени разбавления используйте формулу C1V1 = C2V2, где C1 и C2 - начальная и конечная концентрация раствора соответственно, а V1 и V2 - начальный и конечный объем.

Шаги

Метод 1 из 2: Точный расчет концентраций

1. 1 Определите, что вам известно и что нет. В химии разведение означает обычно получение небольшого количества раствора известной концентрации, с последующим его разбавлением нейтральной жидкостью (например водой) и получением, таким образом, менее концентрированного раствора большего объема. Эта операция очень часто применяется в химических лабораториях, поэтому в них реагенты хранятся для удобства в концентрированном виде и разбавляются при необходимости. На практике, как правило, вам известна начальная концентрация, а также концентрация и объем раствора, который вы хотите получить; при этом неизвестен объем концентрированного раствора, который необходимо разбавить.
    
   • В другой ситуации, например при решении школьной задачи по химии, в качестве неизвестной может выступать другая величина: к примеру, вам даны начальный объем и концентрация, и требуется найти конечную концентрацию итогового раствора при его известном объеме. В любом случае полезно выписать известные и неизвестные величины, прежде чем приступать к задаче.
   • Рассмотрим пример. Пускай нам необходимо развести раствор концентрацией 5 M, чтобы получить раствор концентрацией 1 мM. В данном случае нам известна концентрация начального раствора, а также объем и концентрация раствора, который необходимо получить; не известен объем исходного раствора, который надо развести водой.
     • Помните: в химии М служит мерой концентрации, называемой также молярностью, которая соответствует количеству молей вещества на 1 литр раствора.
2. 2 Подставьте известные значения в формулу C1V1 = C2V2. В этой формуле C1 - концентрация начального раствора, V1 - его объем, C2 - концентрация конечного раствора, и V2 - его объем. Из полученного уравнения вы без труда определите искомую величину.
   • Иногда полезно поставить вопросительный знак перед величиной, которую вы собираетесь найти.
   • Вернемся к нашему примеру. Подставим в равенство известные нам значения:
     • C1V1 = C2V2
     • (5 M)V1 = (1 мM)(1 л). Концентрации имеют разные единицы измерения. Давайте чуть подробнее остановимся на этом.
3. 3 Учитывайте любое различие в единицах измерения. Поскольку разбавление приводит к уменьшению концентрации, и нередко значительному, иногда концентрации измерены в разных единицах. Если упустить это, вы можете ошибиться с результатом на несколько порядков. Перед решением уравнения приведите все значения концентрации и объема к одинаковым единицам измерения.
   • В нашем случае используются две единицы концентрации, M и мM. Переведем все в М:
     • 1 мM × 1 M/1.000 мM
     • = 0,001 M.
4. 4 Решим уравнение. Когда вы привели все величины к одинаковым единицам измерения, можете решать уравнение. Для его решения почти всегда достаточно знания простых алгебраических операций.
   • Для нашего примера: (5 M)V1 = (1 мM)(1 л). Приведя все к одинаковым единицам, решим уравнение относительно V1.
     • (5 M)V1 = (0,001 M)(1 л)
     • V1 = (0,001 M)(1 л)/(5 M).
     • V1 = 0,0002 л, или 0.2 мл.
5. 5 Подумайте о применении полученного результата на практике. Допустим, вы вычислили искомую величину, но все еще затрудняетесь приготовить реальный раствор. Такая ситуация вполне понятна - язык математики и чистой науки иногда далек от реального мира. Если вам уже известны все четыре величины, входящие в уравнение C1V1 = C2V2, поступите следующим образом:
   • Измерьте объем V1 раствора концентрацией C1. Затем долейте разводящую жидкость (воду и т.п.), чтобы объем раствора стал равен V2. Этот новый раствор и будет обладать необходимой концентрацией (C2).
   • В нашем примере мы сначала отмеряем 0,2 мл исходного раствора концентрацией 5 M. Затем разводим его водой до объема 1 л: 1 л - 0,0002 л = 0,9998 л, т.е. добавляем к нему 999,8 мл воды. Получившийся раствор будет иметь необходимую нам концентрацию 1 мM.

Метод 2 из 2: Получение простых растворов для практических целей

1. 1 Ознакомьтесь с информацией на упаковке. Часто необходимо что-либо развести на кухне или для других домашних целей. Например, приготовить апельсиновый сок из концентрата. В большинстве случаев на упаковке продукта, предназначенного к разведению, указана информация о том, как это сделать, причем нередко с подробными инструкциями. При чтении инструкции, обратите внимание на следующее:
   • Объем используемого продукта
   • Объем жидкости, в которой надо разбавить продукт
   • Тип жидкости (обычно вода)
   • Особые инструкции по разведению
   • Возможно, вы не найдете информации о точном объеме жидкости, поскольку для рядового потребителя такая информация излишня.
2. 2 Добавьте разводящую жидкость в концентрированный раствор. В домашних условиях, например на кухне, вам необходимо лишь знать объем используемого концентрата и примерный конечный объем. Разведите концентрат необходимым количеством жидкости, определяемым объемом разбавляемого концентрата. При этом:
   • Если, например, вы хотите развести 1 чашку концентрата апельсинового сока до 1/4 его первоначальной концентрации, необходимо добавить 3 чашки воды. Таким образом, конечный раствор объемом 4 чашки будет содержать одну чашку концентрата, т.е. 1/4 общего объема.
   • Пример посложнее: если вы хотите развести 2/3 чашки концентрата до 1/4 его первоначальной концентрации, добавьте 2 чашки воды, поскольку 2/3 чашки - это 1/4 часть общего объема жидкости 2 × 2/3 чашки.
   • Убедитесь заранее, что приготовленные емкости достаточны, чтобы вместить весь конечный объем жидкости; используйте большую чашку или миску.
3. 3 Как правило, объем порошка концентрата можно не учитывать. Обычно добавление небольшого количество порошка не приводит к сколь-нибудь заметному изменению объема жидкости. Иными словами, можете засыпать порошок в жидкость конечного объема и размешать.

Предупреждения

• Придерживайтесь инструкций по безопасности, оговоренных производителем или правилами вашей компании. Это особенно важно в случае, если вы разбавляете раствор какой-либо кислоты.
• При работе с растворами кислот вам понадобятся дополнительные инструкции по разведению и правилам безопасности.