FORTYNDINGSFAKTOR: HVAD DEN BESTÅR AF, HVORDAN MAN FÅR DEN, EKSEMPLER - KEMI - 2025

Den fortyndingsfaktor (DF) er et tal, der angiver, hvor mange gange en opløsning skal fortyndes for at opnå en lavere koncentration. Opløsningen kan enten have et fast, flydende eller et gasformigt opløst stof opløst. Derfor afhænger dens koncentration af antallet af partikler i det opløste stof og det totale volumen V.

Inden for kemiområdet bruges mange udtryk for koncentration: procentdel, molær (M), normal (N), blandt andre. Hver af dem afhænger af en begrænset mængde opløst stof; fra gram, kilogram eller mol til ækvivalenter. Når man reducerer sådanne koncentrationer, anvender DF imidlertid alle disse udtryk.

Kilde: Af Ingen maskinlæsbar forfatter leveret. Leridant ~ commonswiki antaget (baseret på krav om ophavsret)., via Wikimedia Commons

Et eksempel på en successiv fortynding af grenadin er vist på billedet ovenfor. Bemærk, at fra venstre til højre bliver den røde farve lysere; hvilket er lig med en lavere koncentration af grenadin.

Fortyndingsfaktoren giver dig mulighed for at bestemme, hvordan fortyndet det sidste glas sammenlignes med det første. I stedet for de enkle organoleptiske egenskaber kan eksperimentet med FD gentages fra den samme flaske grenadin (stamopløsning); således at det på denne måde sikres, at koncentrationen af ​​de nye fartøjer er ens.

Koncentrationen af ​​grenadin kan udtrykkes i enhver enhed; Imidlertid er volumenet af karene konstant, og for at lette beregningen anvendes mængderne af grenadin opløst i vand blot. Summen af ​​disse vil være V: det samlede væskevolumen i glasset.

Som med grenadinen i eksemplet, sker det i laboratoriet med ethvert andet reagens. Koncentrerede stamopløsninger fremstilles, hvorfra der tages portioner og fortyndes for at opnå mere fortyndede opløsninger. På denne måde søger den at reducere risici i laboratoriet og tab af reagenser.

Hvad er fortyndingsfaktoren?

Fortynding

Fortynding er en procedure, der tillader reduktion af koncentrationen af ​​en opløsning eller dens densitet. Handlingen med at reducere intensiteten af ​​farven i en opløsning af et farvestof kan også betragtes som en fortynding.

For at kunne fortynde en opløsning til en bestemt koncentration er den første ting at gøre, at vide, hvor mange gange koncentrationen af ​​stamopløsningen er større end koncentrationen af ​​den fortyndede opløsning.

Det vides således, hvor mange gange den oprindelige opløsning skal fortyndes for at opnå en opløsning med den ønskede koncentration. Antallet af gange er det, der kaldes fortyndingsfaktoren. Og i dette består det i en dimensionsfri brøk, der indikerer en fortynding.

Faktorer

Det er almindeligt at finde en fortynding udtrykt for eksempel som følger: 1/5, 1/10, 1/100 osv. Hvad betyder det? Det angiver ganske enkelt, at for at opnå en opløsning med den ønskede koncentration, skal stamopløsningen fortyndes så mange gange, som angivet af nævneren af ​​den nævnte fraktion.

Hvis der for eksempel anvendes 1/5 fortynding, skal den oprindelige opløsning fortyndes 5 gange for at opnå en opløsning med denne koncentration. Derfor er tallet 5 fortyndingsfaktoren. Dette omsættes som følger: 1/5-opløsningen er fem gange mere fortyndet end moderen.

Hvordan forberedes en sådan løsning? Hvis der tages 1 ml af stamopløsningen, skal dette volumen quintupliseres, så koncentrationen af ​​det opløste stof fortyndes med en faktor på 1/5. Så hvis det skal fortyndes med vand (som i grenadineksemplet), skal 4 ml vand sættes til 1 ml af denne opløsning (1 + 4 = 5 ml slutvolumen _VF).

Dernæst diskuterer vi, hvordan DF fratrækkes og beregnes.

Hvordan får du fortyndingsfaktoren?

Fradrag

For at fremstille en fortynding føres et volumen af ​​en initial- eller stamopløsning til en volumetrisk kolbe, hvor vand tilsættes, indtil målekapaciteten af ​​den volumetriske kolbe er afsluttet.

I dette tilfælde, når vand tilsættes til den volumetriske kolbe, tilføjes ingen opløst masse. Så massen af ​​opløst stof eller opløsning forbliver konstant:

m _i = m _f (1)

m _i = masse af det oprindelige opløst stof (i den koncentrerede opløsning).

Og m _f = masse af det endelige opløst stof (i den fortyndede opløsning).

Men m = V x C. Ved at erstatte i ligning (1), har vi:

V _i x C _i = V _f x C _f (2)

V _i = volumen af bestanden eller oprindelige opløsning, der blev taget for at gøre fortynding.

C _i = koncentration af bestanden eller oprindelige opløsning.

V _f = volumen af den fortyndede opløsning, der blev fremstillet.

C _f = koncentration af den fortyndede opløsning.

Ligning 2 kan skrives som følger:

C _i / C _f = V _f / V _i (3)

To gyldige udtryk for FD

Men C _i / _{Cf er} pr. Definition fortyndingsfaktoren, da det indikerer de tidspunkter, hvor koncentrationen af ​​stamopløsningen eller den oprindelige opløsning er større i forhold til koncentrationen af ​​den fortyndede opløsning. Derfor angiver det den fortynding, der skal udføres for at fremstille den fortyndede opløsning fra stamopløsningen.

På samme måde kan det fra observationen af ​​ligning 3 konkluderes, at forholdet V _f / V _i er en anden måde at opnå fortyndingsfaktoren på. Det vil sige, ethvert af de to udtryk (C _i / C _f, V _f / V _i) er gyldigt til at beregne FD. Brugen af ​​den ene eller den anden afhænger af de tilgængelige data.

eksempler

Eksempel 1

En 0,3 M NaCl-opløsning blev anvendt til at fremstille en fortyndet 0,015 M NaCl-opløsning. Beregn værdien af ​​fortyndingsfaktoren.

Fortyndingsfaktoren er 20. Dette indikerer, at 0,3 M NaCI-opløsningen måtte fortyndes 20 gange for at fremstille den fortyndede 0,015 M NaCI-opløsning:

FD = C _i / C _f

0,3M / 0,015M

tyve

Eksempel 2

At vide, at fortyndingsfaktoren er 15: hvilket volumen vand skulle have været tilsat til 5 ml af en koncentreret glukoseopløsning for at fremstille den ønskede fortynding?

Som et første trin beregnes volumenet af den fortyndede opløsning (_Vf). Når dette er beregnet, beregnes volumenet af vand, der er tilsat til fortynding, beregnet.

FD = V _f / V _i.

V _f = FD x V _i

15 x 5 ml

75 ml

Tilsat volumen vand = 75 ml - 5 ml

70 ml

For at fremstille den fortyndede opløsning med en fortyndingsfaktor på 15 blev 70 ml vand tilsat til 5 ml af den koncentrerede opløsning til dannelse af det endelige volumen på 75 ml.

Eksempel 3

Koncentrationen af ​​en fruktose-stamopløsning er 10 g / L. Det ønskes at fremstille en fruktoseopløsning derfra med en koncentration på 0,5 mg / ml. Ved at tage 20 ml stamopløsning for at fremstille fortynding: hvad skal volumenet af den fortyndede opløsning være?

Det første trin i løsningen af ​​problemet er at beregne fortyndingsfaktoren (DF). Når først den er opnået, beregnes volumen af ​​den fortyndede opløsning (V _f).

Men inden den foreslåede beregning foretages, er det nødvendigt at foretage følgende observation: Vi skal placere mængderne af fruktosekoncentrationer i de samme enheder. I dette særlige tilfælde er 10 g / L ækvivalent med 10 mg / ml, idet denne situation illustreres ved følgende transformation:

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

Dermed:

10 g / L = 10 mg / ml

Fortsætter med beregningerne:

FD = C _i / C _f

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

halvtreds

Men da V _f = FD x V _i

V _f = 50 x 20 ml

1.000 ml

Derefter fortyndedes 20 ml af 10 g / l fructoseopløsning til 1 liter 0,2 g / l opløsning.

Eksempel 4

En metode til fremstilling af seriefortyndinger vil blive illustreret. Der er en glukoseopløsning med en koncentration på 32 mg / 100 ml, og fra den ønskes det ved fortynding at fremstille et sæt glucoseopløsninger med koncentrationer: 16 mg / 100 ml, 8 mg / 100 ml, 4 mg / 100 ml, 2 mg / 100 ml og 1 mg / 100 ml.

Behandle

5 reagensglas er mærket for hver af de koncentrationer, der er angivet i udsagnet. I hver af dem anbringes for eksempel 2 ml vand.

Derefter tilsættes 2 ml af stamopløsningen til rør 1 med vand. Indholdet af rør 1 rystes, og 2 ml af dets indhold overføres til rør 2. Til gengæld rystes rør 2, og 2 ml af dets indhold overføres til rør 3; fortsætter på samme måde med rør 4 og 5.

Forklaring

2 ml vand og 2 ml stamopløsning med en glukosekoncentration på 32 mg / 100 ml sættes til rør 1. Så den endelige glukosekoncentration i dette rør er 16 mg / 100 ml.

Til rør 2 sættes 2 ml vand og 2 ml af indholdet i rør 1 med en glukosekoncentration på 16 mg / 100 ml. Derefter fortyndes koncentrationen af ​​rør 1 i rør 2 2 gange (DF). Så den endelige glukosekoncentration i dette rør er 8 mg / 100 ml.

2 ml vand og 2 ml af indholdet i rør 2 sættes til rør 3 med en glukosekoncentration på 8 mg / 100 ml. Og som de to andre rør, er koncentrationen opdelt i to: 4 mg / 100 ml glukose i rør 3.

Af den forklaret ovenfor årsag er den endelige glukosekoncentration i rør 4 og 5 henholdsvis 2 mg / 100 ml og 1 mg / 100 ml.

DF for rør 1, 2, 3, 4 og 5 i forhold til stamopløsningen er henholdsvis 2, 4, 8, 16 og 32.

Referencer

1. Aus e Tute. (Sf). Beregninger af fortyndingsfaktor. Taget fra: ausetute.com.au
2. JT (nd). Fortyndingsfaktor.. Taget fra: csus.edu
3. Fortyndingshjælp. (Sf). Taget fra: uregina.ca
4. Joshua. (5. juni 2011). Forskel mellem fortynding og fortyndingsfaktor. DifferenceBetween.net. Gendannes fra: differencebetween.net
5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Kemi. (8. udgave). CENGAGE Læring.
6. Innovere dig. (11. marts 2014). Seriefortyndinger. Gendannes fra: 3.uah.es