Skiedimas, maišymas ir tirpalų stechiometrija

Skiedžiant tas pats medžiagos kiekis pasiskirsto didesniame tūryje

Paimkite tirpalo alikvotinę dalį, tai yra atmatuotą jo dalį, ir įpilkite tirpiklio. Jei nagrinėjamas tirpinys nei reaguoja, nei prarandamas, jo medžiagos kiekis n išlieka toks pats. Koncentracija mažėja, nes didėja galutinis tirpalo tūris. Šis samprotavimas grindžiamas tverme, o ne tirpinio išnykimu.

Kadangi n = cV, šiomis sąlygomis pradinę ir galutinę būsenas sieja lygybė c₁V₁ = c₂V₂. Abiejose lygybės pusėse nagrinėkite tą patį tirpinį ir naudokite medžiagos kiekio koncentraciją. Ši išraiška savaime nėra masės procentinės koncentracijos formulė ir neatsižvelgia į cheminį virsmą ar medžiagos praradimą.

Skieskite iki nurodyto tūrio, o ne įpildami tokį tūrį

Originaliame pavyzdyje paimama 25.0 mL tirpalo, kurio koncentracija yra 0.100 mol L⁻¹, ir praskiedžiama iki galutinio 100.0 mL tūrio. Tirpinio medžiagos kiekis yra 0.00250 mol, todėl galutinė koncentracija c yra 0.0250 mol L⁻¹. „Iki 100.0 mL“ nusako galutinio mišinio tūrį; tai nereiškia, kad reikia įpilti 100.0 mL tirpiklio.

Grafike lyginamos koncentracijos, kai tas pats išliekantis 0.00250 mol medžiagos kiekis pasiskirsto keliuose nurodytuose galutiniuose tūriuose. Atvirkštinės priklausomybės kreivę aprašo c = n/V. Tai medžiagos kiekio apskaita grindžiama prognozė, kai nevyksta reakcija ir neprarandama tirpinio, o ne eksperimentas ar teiginys apie tūrių adityvumą.

Prieš nustatydami koncentraciją sudėkite išliekančius medžiagos kiekius

Maišant du to paties nereaguojančio tirpinio tirpalus, gaunama n_total = c₁V₁ + c₂V₂. Tada padalykite iš nepriklausomai žinomo galutinio tirpalo tūrio. Jei abiejų tirpalų koncentracijos skiriasi, paprastas aritmetinis vidurkis tinka tik esant papildomoms sąlygoms, dėl kurių svoriniai koeficientai ir galutinis tūris yra tinkami.

Tikrieji skysčių mišiniai maišant gali plėstis arba trauktis, todėl galutinis tūris nebūtinai lygus pradinių tūrių sumai. Naudokite išmatuotą galutinį tūrį arba aiškiai nurodykite, kad taikote tūrių adityvumo artinį. Medžiagos kiekio tvermė ir tūrių adityvumas yra atskiros prielaidos.

Jei dalelės reaguoja, sudarykite reakcijos apskaitos lentelę

Kai Ag⁺ ir Cl⁻ sudaro AgCl(s), jų kiekiai tirpale kinta vykstant reakcijai Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl(s). Taikant idealizuotą kiekybinio nusodinimo artinį, 1:1 santykis lemia reakciją ribojantį joną, nuosėdų kiekį ir perteklių. Nepradėkite nuo sunaudojamų reagentų koncentracijų vidurkinimo, tarsi reakcija nevyktų.

Turint 1.00 mmol Ag⁺ ir 1.50 mmol Cl⁻, pagal šį artinį susidaro 1.00 mmol AgCl ir lieka 0.50 mmol Cl⁻ perteklius. Atomų ir krūvių balansas išlaikomas. Baigtinis tirpumas, kompleksai ir šalutinės reakcijos įtraukiami į išsamesnį pusiausvyros aprašymą; čia kiekybinis artinys nurodytas aiškiai.

Išnagrinėti pavyzdžiai

Pabandykite patys

1. Ar „praskiesti iki 100 mL“ reiškia įpilti 100 mL tirpiklio?

   Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

   Ne.

   Taip nurodomas galutinis tirpalo tūris.

2. Ar galima taikyti c₁V₁ = c₂V₂ be pakeitimų, jei prarandama pusė ištirpusios medžiagos?

   Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

   Ne.

   Šiai lygybei išvesti būtina, kad tos ištirpusios medžiagos kiekis išliktų nepakitęs.

3. Ar sumaišius du realius skystus tirpalus galutinis tūris turi būti tiksliai lygus jų tūrių sumai?

   Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

   Ne.

   Naudokite galutinį tūrį arba aiškiai nurodytą artinį.

4. Kuris jonas riboja AgCl susidarymą nurodytame kiekybiniame modelyje su 1.00 mmol Ag⁺ ir 1.50 mmol Cl⁻?

   Rodyti atsakymą ir paaiškinimą

   Ag⁺.

   Esant 1:1 santykiui, sunaudojama po 1.00 mmol abiejų jonų, o 0.50 mmol Cl⁻ lieka pertekliuje.

Ką verta įsidėmėti

• Skiedžiant tirpinio kiekis išlieka pastovus tik nurodytomis sąlygomis.
• Galutinis tirpalo tūris skiriasi nuo įpilto tirpiklio tūrio.
• Medžiagos kiekio tvermė maišant nereiškia tūrių adityvumo.
• Kai keičiasi cheminės dalelės, naudokite pagal išlygintą reakcijos lygtį nustatytus medžiagų kiekius.