Fattore di diluizione

Diluizione seriale

Qual è il fattore di diluizione?

Lui Fattore di diluizione (FD) è un numero che indica i tempi in cui una soluzione deve essere diluita per ottenere una concentrazione inferiore. La soluzione può essersi disciolta un soluto solido, liquido o gassoso.

Pertanto, la sua concentrazione dipende dal numero di particelle del soluto e dal volume totale V.

Nel campo della chimica vengono utilizzate molte espressioni di concentrazione: percentuale, molare (m), normale (n), tra gli altri. Ognuno di essi dipende da una quantità finita di soluto; Da grammi, chilogrammi o talpe, all'equivalente.

Tuttavia, quando si riduce tali concentrazioni, la FD si applica a tutte queste espressioni.

Nell'immagine superiore c'è un esempio di diluizione successiva. Si noti che da sinistra a destra il colore viola diventa più chiaro; che è uguale a una concentrazione inferiore del campione.

Il fattore di diluizione consente di determinare quanto si trova diluito l'ultima nave rispetto al primo. Pertanto, invece di semplici proprietà organolettiche, l'esperimento può essere ripetuto dalla stessa FD dalla stessa bottiglia di soluzione madre o campione, in modo che sia assicurato che le concentrazioni dei nuovi vasi siano uguali.

La concentrazione può essere espressa in qualsiasi unità; Tuttavia, il volume delle navi è costante e per facilitare i calcoli viene semplicemente usato ai volumi del campione sciolto in acqua. La somma di questi sarà uguale a V: il volume del liquido totale nel vetro.

Come con il campione di esempio, accade in laboratorio con qualsiasi altro reagente. Vengono preparate soluzioni di madri concentrate, di cui vengono prese aliquote e diluite per ottenere soluzioni più diluite. Questo cerca di ridurre i rischi di laboratorio e le perdite di reagenti.

Qual è il fattore di diluizione?

Diluizione

La diluizione è una procedura che consente la diminuzione della concentrazione di una soluzione o della sua densità. L'azione per ridurre l'intensità del colore in una soluzione di colorante può anche essere considerata una diluizione.

Per diluire con successo una soluzione a una certa concentrazione, la prima cosa che deve essere fatta è sapere quante volte la concentrazione della soluzione madre è maggiore in relazione alla concentrazione della soluzione diluita.

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Pertanto, i tempi in cui la soluzione iniziale deve essere diluita per ottenere una soluzione con la concentrazione desiderata. Il numero di volte è ciò che è noto come fattore di diluizione. E questo consiste, in una frazione senza dimensioni, che indica una diluizione.

Fattori

È comune trovare una diluizione espressa, ad esempio, come segue: 1/5, 1/10, 1/100, ecc. Ciò indica che per ottenere una soluzione con la concentrazione desiderata, la soluzione madre che il denominatore della frazione nominata.

Se, ad esempio, viene utilizzata 1/5 diluizione, la soluzione iniziale deve essere diluita per ottenere una soluzione con questa concentrazione 5 volte. Pertanto, il numero 5 è il fattore di diluizione. Questo si traduce come segue: la soluzione 1/5 è cinque volte più diluita della madre.

Come preparare questa soluzione? Se viene preso 1 ml della soluzione madre, questo volume deve essere quintupato, in modo che la concentrazione del soluto sia diluita da un fattore 1/5. Quindi, se verrà diluito con acqua (come nell'esempio), 1 ml di questa soluzione dovrebbe essere aggiunto 4 ml di acqua (1+4 = 5 ml di volume finale V_F).

Successivamente, verrà commentato come dedurre e calcolare la FD.

Come si ottiene il fattore di diluizione?

Deduzione

Per preparare una diluizione, una soluzione iniziale o una madre viene portata a un pallone aggravato, in cui viene aggiunta l'acqua per completare la capacità di misura del pallone sopra menzionato.

In questo caso, quando l'acqua viene aggiunta al pallone aggorate, la massa del soluto non viene aggiunta. Quindi, la massa del soluto o la soluzione rimane costante:

M_Yo = m_F     (1)

M_Yo = massa del soluto iniziale (nella soluzione concentrata).

E m_F = massa del soluto finale (nella soluzione diluita).

Ma, m = v x c. Sostituzione nell'equazione (1), hai:

V_Yo x c_Yo = V_F x c_F   (2)

V_Yo = volume della madre o della soluzione iniziale che è stata portata alla diluizione.

C_Yo = concentrazione della madre o della soluzione iniziale.

V_F = volume della soluzione diluita che è stata preparata.

C_F = concentrazione della soluzione diluita.

L'equazione 2 può essere scritta come segue:

C_Yo / C_F = V_F / V_Yo    (3)

Due espressioni valide per FD

Ma c_Yo / C_F  Per definizione è il Fattore di diluizione, poiché indica i tempi in cui la concentrazione della madre o della soluzione iniziale è maggiore in relazione alla concentrazione della soluzione diluita.

Pertanto, indica la diluizione da eseguire per preparare la soluzione diluita dalla soluzione madre.

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Allo stesso modo, dall'osservazione dell'equazione 3 si può concludere che la relazione V_F / V_Yo È un altro modo per ottenere il Fattore di diluizione. Cioè, una delle due espressioni (c_Yo/C_F, V_F/V_Yo) sono validi per calcolare la FD. L'uso dell'uno o dell'altro dipenderà dai dati disponibili.

Esempi

Esempio 1

Una soluzione NaCl 0,3 M è stata utilizzata per preparare una soluzione diluita 0,015 M. Calcola il valore del fattore di diluizione.

Il fattore di diluizione è 20. Ciò indica che per preparare la soluzione diluita di NaCl 0,015 m, la soluzione NaCl 0,3 M doveva essere diluita 20 volte:

Fd = c_Yo / C_F

0,3 m / 0,015 m

venti

Esempio 2

Sapere che il fattore di diluizione è 15: quale volume di acqua dovrebbe essere aggiunto a 5 ml di una soluzione di glucosio concentrato per rendere la diluizione desiderata?

Come primo passo, viene calcolato il volume della soluzione diluita (V_F). Una volta calcolato, il volume dell'acqua aggiunto viene calcolato per rendere la diluizione.

Fd = V_F / V_Yo.

V_F = Fd x v_Yo

15 x 5 ml

75 ml

Volume d'acqua aggiunto = 75 ml - 5 ml

70 ml

Quindi, per preparare la soluzione diluita con un fattore di diluizione di 15, 5 mL dalla soluzione concentrata 70 ml di acqua sono stati aggiunti per completare il volume finale di 75 ml.

Esempio 3

La concentrazione di una soluzione madre di fruttosio è di 10 g/l. Si desidera preparare da esso una soluzione di fruttosio con una concentrazione di 0,5 mg/ml. Prendendo dalla soluzione madre da 20 ml alla diluizione: quale dovrebbe essere il volume della soluzione diluita?

Il primo passo per risolvere il problema è calcolare il fattore di diluizione (FD). Una volta ottenuto, verrà calcolato il volume della soluzione diluita (V_F).

Ma prima di effettuare il calcolo è necessario fare la seguente osservazione: è necessario posizionare le quantità di concentrazioni di fruttosio nelle stesse unità. In questo caso particolare, 10 g/L sono equivalenti a 10 mg/mL, illustrando questa situazione attraverso la seguente trasformazione:

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

Perciò:

10 g/l = 10 mg/ml

Continuando con i calcoli:

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Fd = c_Yo / C_F

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

cinquanta

 Ma come v_F = Fd x v_Yo

V_F = 50 x 20 ml

1.000 ml

Quindi, 20 ml della soluzione di fruttosio da 10 g/L, 1L di soluzione 0,2 g/L è stato diluito.

Esempio 4

Verrà illustrato un metodo per fare diluizioni seriali. Esiste una soluzione di glucosio con una concentrazione di 32 mg/100 ml, e da esso è desiderato/100 ml, 2 mg/100 ml e 1 mg/100 ml.

Procedura

5 I tubi di prova sono etichettati per ciascuna delle concentrazioni indicate nell'istruzione. In ognuno viene posizionato 2 ml di acqua, ad esempio.

Quindi al tubo 1 con acqua, vengono aggiunti 2 ml di soluzione madre. Il contenuto del tubo 1 è agitato e 2 ml di contenuto vengono trasferiti in tubo 2. A sua volta, il tubo 2 è agitato e 2 ml di contenuto vengono trasferiti a Tube 3; procedere allo stesso modo con i tubi 4 e 5.

Spiegazione

Al tubo 1 sono aggiunti 2 ml di acqua e 2 ml di soluzione madre con una concentrazione di glucosio di 32 mg/100 ml. Quindi la concentrazione finale di glucosio in questo tubo è 16 di mg/100 ml.

Al tubo 2 sono aggiunti 2 ml di acqua e 2 ml del contenuto del tubo 1 con una concentrazione di glucosio da 16 mg/100 ml. Quindi, nel tubo 2 la concentrazione del tubo 1 viene diluita 2 volte (FD). Quindi la concentrazione finale di glucosio in questo tubo è di 8 mg/100 ml.

Al tubo 3 2 ml di acqua e 2 ml di contenuto di tubo 2, con una concentrazione di glucosio di 8 mg/100 ml. E come gli altri due tubi, la concentrazione è divisa in due: 4 mg/100 ml di glucosio in tubo 3.

Per il motivo spiegato sopra, la concentrazione finale di glucosio nei tubi 4 e 5 è, rispettivamente, 2 mg/100 ml e 1 mg/100 ml.

L'FD dei tubi 1, 2, 3, 4 e 5, in relazione alla soluzione madre, sono: 2, 4, 8, 16 e 32, rispettivamente.

Riferimenti

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