PENYEDIAAN PENYELESAIAN: CARA MELAKUKANNYA, CONTOH, LATIHAN - KIMIA - 2025

The penyediaan penyelesaian adalah salah satu aktiviti yang paling maju di dalam dan di luar sains eksperimen, terutamanya yang berkaitan dengan kimia, biologi, Bioanalisis, perubatan dan farmasi. Dalam bidang komersial, banyak produk yang kami beli, sama ada makanan atau untuk bilik mandi, terdiri daripada penyelesaian berair.

Penyelesaian secara sederhana adalah campuran homogen yang terdiri daripada pelarut, biasanya cair, dan zat terlarut. Ini dikaitkan dengan konsentrasi, unit yang bervariasi bergantung pada tujuan penyediaannya, dan juga ketepatan yang dinyatakan kepekatannya.

Penyelesaian adalah salah satu elemen yang paling umum dan penting dalam kimia dan mempunyai beberapa peraturan untuk mempersiapkannya. Sumber: Pxhere.

Prinsip semua persiapan larutan pada dasarnya sama: larutkan zat terlarut dalam pelarut yang sesuai, atau bermula dari larutan pekat (stok), ambil alikuota untuk menyediakan yang lebih cair. Tujuan utamanya adalah bahawa terdapat keseragaman yang tinggi dan penyelesaiannya mempunyai ciri-ciri yang diinginkan.

Dalam kehidupan sehari-hari penyelesaian disediakan mengikut kriteria rasa, iaitu betapa kuatnya rasa minuman. Makmal atau industri, bagaimanapun, memerlukan parameter yang kurang subjektif: kepekatan yang telah ditentukan, yang dipenuhi dengan mengikuti serangkaian peraturan dan biasanya pengiraan matematik yang sederhana.

Bagaimana anda menyediakan penyelesaian?

Langkah sebelumnya

Sebelum menyediakan larutan, perlu menentukan kepekatan apa yang akan dimiliki zat terlarutnya, atau masing-masing, dan apa pelarut yang akan digunakan. Adakah anda mahu ia menjadi 1% m / v? Atau 30% m / v? Adakah ia akan disediakan pada kepekatan 0.2M atau 0.006M? Begitu juga, ia mesti diketahui untuk tujuan apa yang akan digunakan: analitik, reagen, media, petunjuk, dll.

Perkara terakhir ini menentukan sama ada penggunaan termos atau belon volumetrik perlu atau tidak. Sekiranya jawapannya negatif, penyelesaiannya boleh disediakan secara langsung di dalam bikar, dan oleh itu penyediaannya akan lebih mudah dan kurang teliti.

Pembubaran larut

Terlepas dari kepekatannya, atau jika Anda menginginkannya setepat mungkin, langkah pertama dalam penyediaan larutan adalah menimbang zat terlarut dan melarutkannya dalam pelarut yang sesuai. Kadang kala walaupun zat terlarut larut dalam pelarut yang dipilih, perlu memanaskannya di atas pinggan atau mempunyai pengaduk magnet.

Sebenarnya, zat terlarut adalah faktor yang membuat perbezaan ketara dalam kaedah penyediaan penyelesaian yang berbeza. Sebaliknya, jika pelarut adalah cecair yang mudah menguap, larutan akan disediakan di dalam tudung asap.

Keseluruhan proses pembubaran zat terlarut dijalankan dalam bikar. Setelah larut, dan dengan bantuan sokongan dan corong, kandungannya dipindahkan ke kelalang volumetrik atau belon isipadu yang dikehendaki.

Sekiranya alat pengaduk digunakan, ia mesti dicuci dengan betul untuk memastikan bahawa tidak ada jejak zat terlarut yang melekat pada permukaannya; dan seseorang juga harus berhati-hati semasa memindahkan, jika tidak, pengocok akan jatuh ke dalam belon volumetrik. Untuk ini adalah senang dan sangat berguna untuk menolong diri anda dengan magnet. Sebaliknya, batang kaca juga boleh digunakan sebagai pengganti pengadun.

Isi kelalang volumetrik atau belon

Dengan melarutkan zat terlarut dengan cara ini, kita memastikan bahawa tidak ada pepejal terampai di dalam kelalang volumetrik, yang kemudiannya sukar dilarutkan dan akan mempengaruhi kualiti analisis larutan akhir.

Setelah ini dilakukan, isipadu balon dibuat ke tahap atau selesai dengan pelarut, sehingga permukaan cecair bertepatan dengan tanda yang ditunjukkan pada barang kaca.

Akhirnya, balon atau termos tertutup dengan penutupnya digoncang beberapa kali, sehingga penyelesaiannya siap.

Contoh penyelesaian

Di makmal adalah biasa untuk menyediakan larutan asid atau basa. Ini mesti ditambahkan pada jumlah pelarut yang banyak; contohnya, air. Ia tidak boleh dilakukan sebaliknya: tambahkan air ke asid atau basa, tetapi lebih banyak air. Sebabnya adalah kerana penghidratannya sangat eksotermik, malah ada risiko bikar meletup.

Asid sulfurik

Katakan anda ingin menyediakan larutan asid sulfurik cair. Setelah jelas apa alikuot yang akan diambil dari stok atau larutan pekat, ini akan dipindahkan ke belon volumetrik, yang sudah mempunyai isipadu air.

Walaupun begitu, haba akan dibebaskan, dan ia mesti dibuat dengan tanda air dengan perlahan, menunggu balon menyejuk atau tidak terlalu panas.

Natrium hidroksida

Sebaliknya, larutan natrium hidroksida disediakan dengan menimbang saluran NaOH dalam bikar dengan air. Setelah NaOH dilarutkan, dengan atau tanpa pengaduk magnetik, air alkali dipindahkan ke termos volumetrik masing-masing dan dibuat hingga tanda dengan air atau etanol.

Latihan

Latihan 1

Anda ingin menyediakan satu liter larutan natrium klorida 35% m / v di dalam air. Berapa banyak garam yang harus ditimbang dan bagaimana anda meneruskannya?

Kepekatan 35% m / v bermaksud bahawa kita mempunyai 35 g NaCl untuk setiap 100 mL air. Ketika mereka meminta satu liter larutan, sepuluh kali ganda jumlahnya, kita akan menimbang 350 g garam yang akan kita larutkan dalam satu liter.

Oleh itu, dalam bikar besar ditimbang 350 g NaCl. Selepas itu, jumlah air yang mencukupi (kurang dari satu liter) ditambahkan untuk melarutkan garam menggunakan batang kaca. Oleh kerana garam sangat larut dalam air, penggunaan pengaduk magnet tidak wajib.

Setelah dilarutkan 350 g NaCl ini, air garam dipindahkan ke dalam kelalang volumetrik satu liter dan dibuat hingga tanda dengan air; atau isikan liter air dalam bikar yang sama dan terus kacau untuk memastikan homogenitas garam. Yang terakhir berlaku apabila penyelesaiannya tidak perlu mempunyai kepekatan yang tepat tetapi yang hampir sama.

Latihan 2

Anda ingin menyediakan 250 mL cuka (5% v / v asid asetik) bermula dari sebotol asid asetik glasial (100% tulen). Berapakah jumlah botol ini yang harus diambil?

Tidak kira berapa isipadu asid asetik glasial yang diukur, ia akan mempunyai kepekatan 100%; satu tetes, 2 mL, 10 mL, dll. Sekiranya kita membahagi 100/5, kita akan mempunyai 20, yang menunjukkan faktor pencairan kita; iaitu, isipadu yang kita ukur dari botol yang akan kita cairkan 20 kali. Oleh itu, 250 mL cuka harus sesuai dengan isipadu ini 20 kali lebih besar.

Oleh itu, 250/20 memberi kita 12.5, yang bermaksud bahawa kita akan mengambil 12.5 mL dari botol asid asetik glasial dan mencairkannya dalam 237.5 mL air (250-12.5).

Untuk ini, pipet bergradasi dan disterilkan akan digunakan, atau sebilangan kecil asid asetik glasial akan dipindahkan ke dalam bikar bersih dari mana alikuot 12.5 mL akan diambil, dan ia akan ditambahkan ke belon volumetrik 250 mL dengan kuantiti air yang sebelumnya dan mencukupi. Oleh itu, kita akan menambahkan asid ke dalam air, dan bukan air ke dalam asid.

Rujukan

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Kimia (Edisi ke-8.) Pembelajaran CENGAGE.
2. Joshua Halpern, Scott Sinex & Scott Johnson. (05 Jun 2019). Menyiapkan Penyelesaian. LibreTexts Kimia. Dipulihkan dari: chem.libretexts.org
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (16 September 2019). Cara Menyiapkan Penyelesaian. Dipulihkan dari: thinkco.com
4. Netorial ChemPages. (sf). Modul Stoikiometri: Penyelesaian. Dipulihkan dari: chem.wisc.edu
5. Syarikat Sains. (2020). Menyediakan Penyelesaian Kimia. Dipulihkan dari: sciencecompany.com