محلول سازی در شیمی

محلول ، یعنی ... مخلوط شدن همگن یا ناهمگن یک یا چند ماده در یک حلال.
معمولا برای کار در آزمایشگاه از محلولهای استاندارد استفاده می‌کنند. محلولی را استاندارد می گویند که در آن ، رابطه بین مقادیر ماده حل‌شده و محلول یا رابطه بین مقدار ماده حل‌شده و حلال بنحوی معلوم باشد. با معلوم بودن مقدار ماده حل‌شونده و مقدار حلال تشکیل دهنده محلول ، غلظت محلول مشخص می‌گردد. بسیاری از واکنش‌ها در حالت محلول انجام می‌شوند و محاسبه‌های کمی برای این‌گونه واکنش‌ها بر مبنای غلظت آنها صورت می‌گیرد.

محلولی را استاندارد می گویند که در آن ، رابطه بین مقادیر ماده حل‌شده و محلول یا رابطه بین مقدار ماده حل‌شده و حلال بنحوی معلوم باشد. با معلوم بودن مقدار ماده حل‌شونده و مقدار حلال تشکیل دهنده محلول ، غلظت محلول مشخص می‌گردد. بسیاری از واکنش‌ها در حالت محلول انجام می‌شوند و محاسبه‌های کمی برای این‌گونه واکنش‌ها بر مبنای غلظت آنها صورت می‌گیرد. برای بیان غلظت ، روش‌های گوناگونی وجود دارد و محلولهای استاندارد را براساس غلظت بیان می‌کند.

محلولهای استاندارد کاربردهای زیادی دارند، از جمله در تجزیه های تیترسنجی (تیتراسیون) ، واکنش‌های خنثی شدن و واکنش‌های اکسیداسیون-احیا و...

محلول‌های استاندارد مورد کاربرد
متداولترین اصطلاحات:
مولالیته به صورت تعداد مولهای جسم حل شونده در كیلوگرم حلال بیان می شود.

محلولی را كه شامل 1 مول جسم حل شونده در 1000 گرم حلال است، محلول 1 مولال نامیده می شود.

مولاریته به صورت تعداد مولهای جسم حل شونده در 1000 میلی لیتر یا یك لیتر محلول تعریف می شود.

محلول درصد جرمی
محلولی است که در آن مقداری ماده حل‌شونده در 100 گرم محلول ، حل شده باشد.

100*جرم محلول/جرم ماده حل شونده = درصد جرمی

در صورت و مخرج باید از یک نوع یکای جرم استفاده شود. یعنی هر دو باید برحسب میلی‌گرم ، گرم یا کیلوگرم بیان شوند. مثلا ، بر روی بر چسب محلول شست وشوی دهان نوشته می شود: "محلول استریل سدیم کلرید 9/0 درصد برای شستشو". عبارت "سدیم کلرید 9/0 درصد" یعنی در 100 گرم از این محلول 9/0 گرم سدیم کلرید وجود دارد و بقیه آن آب است.

برای محلول‌های بسیار رقیق ، معمولا غلظت بر حسب قسمت در میلیون (ppm) بیان می‌شود.

106*جرم محلول/جرم ماده حل شونده=ppm

اگر حلال ، آب باشد و مقدار ماده حل‌شونده چنان کم باشد که چگالی محلول هم‌چنان g.mL-1 1,0 باقی بماند، در اینصورت رابطه به قرار زیر خواهد بود:

لیتر محلول/میلی گرم ماده حل شونده≈ppm

از ppm برای بیان مقادیر بسیار کم کاتیون‌ها و آنیون‌ها در آب دریا ، بدن جانداران ، بافت‌های گیاهی و میزان آلاینده‌های هوا و بطور کلی ، در مواردی که مقدار ماده حل‌شونده خیلی جزئی باشد، استفاده می‌شود.

محلول گرم در لیتر (غلظت معمولی-C)
در این محلول‌ها ، مقداری ماده حل‌شونده در یک لیتر محلول وجود دارد.

حجم محلول به لیتر/مقدار ماده حل شونده به گرم= C

برای مثال ، اگر در 200 میلی‌لیتر از محلولی به اندازه 4 گرم پتاسیم کلرید حل‌شده باشد، غلظت معمولی این محلول ، 20 گرم در لیتر خواهد بود.

200ml*1 L / 1000 ml=0,2 L لیتر محلول

C=4g / 0,2 L=20 g.L-1

محلول مول در لیتر (مولار CM)
غلظت مولار رایج‌ترین روش برای بیان غلظت است و محلول مولار ، محلولی است که در هر لیتر آن ، به اندازه یک مول ماده حل‌شونده ، حل شده باشد. مانند محلول یک مول بر لیتر لیتیم کلرید که در آن ، یک لیتر محلول دارای یک مول لیتیم کلرید است.

حجم محلول (لیتر)/مقدار ماده حل شونده (مول)=غلظت مولار (M)

محلول مولال (m)
محلولی که در آن یک مول ماده حل‌شونده در یک کیلوگرم حلال شده باشد، محلول مولال نامیده می‌شود. از غلظت مولال در مطالعه خواص کولیگاتیو محلول‌ها بکار می‌رود.

مقدار ماده حل شونده (مول)/کیلوگرم حلال= غلظت مولال (m)

برای مثال ، اگر در 200 گرم آب خالص ، 0,03 مول کلرید پتاسیم حل شده باشد، مولالیته محلول عبارت خواهد بود:

200g*1 Kg/1000 g=0,2 Kg کیلوگرم حلال

مولال m=0,03(mol)/0,2Kg=0,15

محلول نرمال (N)
محلول نرمال ، محلولی است که یک اکی والان گرم ماده حل‌شونده در یک لیتر آن و یا یک میلی‌اکی‌والان گرم در هر لیتر آن حل شده باشد.

مفهوم اکی والان گرم: مقدار وزن اکی والان مواد مختلف طبق رابطه زیر به دست می‌آید:
E=M/n
که M ، جرم مولکولی و n (ظرفیت) برای مواد مختلف به قرار زیر بدست می‌آید:
مقدار n برای اسیدها برابر تعداد هیدروژن‌های اسیدی و برای بازها ، برابر تعداد -OH ، برای نمک‌ها برابر ظرفیت فلز ضرب‌در تعداد فلز و برای واکنش‌های اکسایش- کاهش برابر درجه کاهش یا اکسایش است.

با بدست آوردن مقدار E (وزن اکی والان) می‌توان تعداد اکی‌والان را از رابطه زیر حساب کرد:

وزن اکی والان/جرم ماده برحسب گرم= =m/E تعداد اکی والان

در نتیجه ، نرمالیته یک محلول بیانگر تعداد اکی‌والان‌ها در یک لیتر محلول یا تعداد میلی‌اکی‌والان در هر میلی‌لیتر محلول می‌باشد. پس ، یک محلول 0,2 N نقره نیترات ، 0,2 میلی اکی والان (meq) از نقره‌نیترات در هر میلی‌لیتر یا 0,2 اکی والان (eq) در هر لیتر محلول دارد.

روابط بین محلول های استاندارد
CM=C/M

C=NE

N=CM*n

در این روابط: CM مولاریته ، C غلظت گرم در لیتر ، N نرمالیته ، M جرم مولکولی ، E اکی والان گرم و n ظرفیت است.

محلول سازی

محلول سازی یکی از ابتدایی ترین کارهای در ازمایشگاه است که لازمه هر کار ازمایشگاهی است به همین جهت در این جا روش های ساده ومختصری در مورد محلول سازی در ازمایشگاه برای شما جمع اوری کرده ام و امیدوارم که مورد استفاده قرار گیرد.

محلول سازی از محلول های غلیظ ازمایشگاه

معمولا در ازمایشگاه محلول ها به صورت غلیظ و با درصد خلوص مشخص و استانداردی وجود دارد و برای تهیه محلول های رقیق تر باید از ان ها استفاده کرد.

برای این کار از روابط رقیق سازی استفاده می کنیم :

در رابطه بالا نیاز است که نرمالیته یا مولاریته محلول غلیظ موجود در ازمایشگاه را تعیین کنیم.

برای تعیین نرمالیته از فرمول زیر استفاده می کنیم :

نرمالیته محلول غلیظ را بدست اوردیم. در رابطه اول فقط حجم محلول غلیظ ( v2 ) مجهول است که محاسبه می شود و فقط کافی است این مقدار (v1)را از محلول غلیظ برداشته و به حجم مورد نظر ( v2 ) برسانیم.

برای تعیین نرمالیته و مولاریته محلول های ازمایشگاهی می توانید از جدول زیر استفاده کنید. که در این صورت فقط به رابطه اول نیاز خواهید داشت.

مثال :

100cc محلول اسید سولفوریک 2N تهیه کنید ؟

اطلاعاتی نظیر دانسیته , درصد خلوص , جرم مولکولی و ... را می توانید از برچسب روی ظرف محلول بدست اورید.

مقدار 5.43cc از محلول غلیظ اسید سولفوریک برداشته و به حجم 100cc برسانید. ( در بالون ژوژه 100cc )

تذکر : در مورد اسید های غلیظ و قوی مثل اسید سولفوریک همیشه اسید را به اب اضافه می کنیم. ( قبل از اضافه کردن اسید مقداری اب مقطر در بالون بریزید و سپس اسید را اضافه کنید. )

محلول سازی از مواد جامد ازمایشگاه

برای محلول سازی از مواد جامد ازمایشگاه از رابطه زیر استفاده کنید :

فقط کافی است مقدار ماده جامد بدست امده را در مقداری اب مقطر حل کرده و به حجم مورد نظر برسانید.

مثال :

50cc محلول یک نرمال یدید پتاسیم تهیه کنید؟

(جرم مولکولی یدید پتاسیم : 166grگرم )

اگر دقیقا ۸.3gr از یدید پتاسیم را در 50cc اب مقطر حل کنیم محلول یک نرمال بدست خواهد امد.

تذکر : در مورد برخی مواد جامد که رطوبت جذب می کنند باید دقت شود که از فرمول نوشته شده بر روی برچسب ظرف ماده جرم مولکولی محاسبه شود . مثلا BaCl2 . 2H2O به جرم مولکولی ان دو ملکول اب ( 36gr ) اضافه شده است که باید در محاسبات لحاظ شود.

تهیه چند محلول دیگر :

100cc محلول استات سدیم 10% ( وزنی - حجمی ) تهیه کنید؟

استات سدیم جامد است و در مورد جامدات فقط کافی است مقدار 10 گرم استات سرب را وزن کرده و به حجم 100cc برسانید.(واضح است که اگر 200ccمحلول بخواهیم باید 20gr گرم را در 200cc حل کنیم.)

محلول 2:1 ( دو به یک ) اتانول تهیه کنید؟

یعنی به ازای یک سی سی اتانول دو سی سی اب مقطر اضافه کنید.

۱۰۰cc محلول اسید کلریدریک %25 از اسید کلریدریک غیظ %37 بسازید.

برای این کار طبق روش زیر محاسبه کنید و به اندازه مقدار بدست امده از محلول غلیظ برداشته و با اب مقطر به حجم مورد نظر برسانید.

مقدار 67.5cc از اسید کلریدریک %37 برداشته و در یک بالون 100cc با اب مقطر به حجم برسانید

محلول سازی در شیمی

مطالب مشابه :

مقياسها در آشپزی

کلمات کلیدی وبلاگ

همه چیز درباره طلا

واحد های اندازه گیری,اوزان و مقیاسها

تبدیل واحد ها

مقیاسهای اندازه گیری

محلول سازی در شیمی