Fattore di diluizione in che cosa consiste, come viene disegnato, esempi

il 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 aver sciolto un soluto solido, liquido o gassoso. Pertanto, la sua concentrazione dipende dal numero di particelle di soluto e dal volume totale V.

Nel campo della chimica vengono usate molte espressioni di concentrazione: percentuale, molare (M), normale (N), tra gli altri. Ognuno di loro dipende da una quantità finita di soluti; da grammi, chilogrammi o talpe, a equivalenti. Tuttavia, quando si tratta di ridurre tali concentrazioni, la FD si applica a tutte queste espressioni.

Nell'immagine sopra c'è un esempio di una successiva diluizione di granatina. Si noti che da sinistra a destra il colore rosso diventa più chiaro; che è uguale a una più bassa concentrazione di granatina.

Il fattore di diluizione consente di determinare la diluizione dell'ultima imbarcazione rispetto alla prima. Così, invece delle semplici proprietà organolettiche, con la FD l'esperimento può essere ripetuto dalla stessa bottiglia di granatina (soluzione madre); cosicché in tal modo si garantisce che le concentrazioni delle nuove navi siano uguali.

La concentrazione di granatina può essere espressa in qualsiasi unità; tuttavia, il volume delle navi è costante e per facilitare i calcoli, i volumi di granatina disciolti in acqua sono semplicemente usati. La somma di questi sarà pari a V: il volume totale del liquido nella nave.

Come nell'esempio granatina, avviene in laboratorio con qualsiasi altro reagente. Vengono preparate le acque madri concentrate, da cui vengono prelevate aliquote e diluite per ottenere soluzioni più diluite. In questo modo, l'obiettivo è ridurre i rischi in laboratorio e la perdita di reagenti.

indice

• 1 Qual è il fattore di diluizione?
  • 1.1 Diluizione
  • 1.2 Fattori
• 2 Come viene rimosso il fattore di diluizione?
  • 2.1 Detrazione
  • 2.2 Due espressioni valide per FD
• 3 esempi
  • 3.1 Esempio 1
  • 3.2 Esempio 2
  • 3.3 Esempio 3
  • 3.4 Esempio 4
• 4 riferimenti

Qual è il fattore di diluizione?

diluizione

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

Per diluire con successo una soluzione ad una certa concentrazione, la prima cosa da fare è sapere quante volte la concentrazione della soluzione madre è maggiore della concentrazione della soluzione diluita.

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

fattori

È comune trovare una diluizione espressa, ad esempio, come segue: 1/5, 1/10, 1/100, ecc. Cosa significa? Indica semplicemente che per ottenere una soluzione con la concentrazione desiderata, la soluzione madre deve essere diluita tante volte quanto indicato dal denominatore della frazione indicata.

Se, ad esempio, viene utilizzata la diluizione 1/5, la soluzione iniziale deve essere diluita 5 volte per ottenere una soluzione con questa concentrazione. 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 prelevato 1 ml della soluzione madre, questo volume deve essere quintuplicato, in modo che la concentrazione del soluto sia diluita di un fattore 1/5. Quindi, se deve essere diluito con acqua (come nell'esempio della granatina), a 1 ml di questa soluzione devono essere aggiunti 4 ml di acqua (1 + 4 = 5 ml di volume finale V_F).

Successivamente, discuteremo come dedurre e calcolare la FD.

Come viene eliminato il fattore di diluizione?

detrazione

Per preparare una diluizione, un volume di una soluzione iniziale o di una madre viene portato in un pallone tarato, dove viene aggiunta acqua fino a quando la capacità di misurazione del matraccio tarato non è completata.

In questo caso, quando si aggiunge acqua alla beuta volumetrica, non viene aggiunta alcuna massa di soluto. Quindi, la massa di soluto o soluzione rimane costante:

m_io = m_F(1)

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

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

Ma, m = V x C. Sostituendo in equazione (1), abbiamo:

V_io x C_io = V_F x C_F(2)

V_io = volume della madre o soluzione iniziale che è stata presa per effettuare la diluizione.

C_io = concentrazione della madre o soluzione iniziale.

V_F = volume della soluzione diluita che è stata preparata.

C_F = concentrazione della soluzione diluita.

Puoi scrivere l'equazione 2 nel modo seguente:

C_io / C_F = V_F / V_io(3)

Due espressioni valide per FD

Ma, C_io / 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 che deve essere fatta per preparare la soluzione diluita dalla soluzione madre.

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

Esempi

Esempio 1

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

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

FD = C_io / C_F

0,3 M / 0,015 M

20

Esempio 2

Sapendo che il fattore di diluizione è 15: quale volume di acqua avrebbe dovuto essere aggiunto a 5 ml di una soluzione di glucosio concentrato per ottenere la diluizione desiderata?

Il primo passo è calcolare il volume della soluzione diluita (V_F). Una volta calcolato, il volume di acqua aggiunta viene calcolato per effettuare la diluizione.

FD = V_F / V_io.

V_F = FD x V_io

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, a 5 ml della soluzione concentrata sono stati aggiunti 70 ml di acqua per completare il volume finale di 75 ml.

Esempio 3

La concentrazione di una soluzione madre di fruttosio è 10 g / L. Si desidera preparare da esso una soluzione di fruttosio con una concentrazione di 0,5 mg / ml. Prelevare 20 ml della soluzione madre per effettuare la 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 proposto è necessario fare la seguente osservazione: è necessario posizionare le quantità delle concentrazioni di fruttosio nelle stesse unità. In questo caso particolare, 10 g / L equivale a 10 mg / ml, questa situazione è illustrata dalla seguente trasformazione:

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

pertanto:

10 g / L = 10 mg / ml

Continuando con i calcoli:

FD = C_io / C_F

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

50

Ma come V_F = FD x V_io

V_F = 50 x 20 mL

1.000 ml

Quindi, 20 mL della soluzione di fruttosio 10 g / L sono stati diluiti a 1 L di 0,2 g / L di soluzione.

Esempio 4

Verrà illustrato un metodo per eseguire diluizioni seriali. Ha una soluzione di glucosio con una concentrazione di 32 mg / 100mL, e da esso, si desidera preparare per diluizioni una serie di soluzioni di glucosio con concentrazioni: 16 mg / 100 ml, 8 mg / 100 ml, 4 mg / 100mL, 2 mg / 100 ml e 1 mg / 100 ml.

processo

Etichettare 5 provette per ciascuna delle concentrazioni indicate nella dichiarazione. In ognuno di essi, ad esempio, vengono collocati 2 ml di acqua.

Quindi al tubo 1 con acqua, si aggiungono 2 mL della soluzione madre. Il contenuto del tubo 1 viene agitato e 2 mi del suo contenuto vengono trasferiti al tubo 2. A sua volta, il tubo 2 viene scosso e 2 mi del suo contenuto vengono trasferiti al tubo 3; procedendo allo stesso modo con i tubi 4 e 5.

spiegazione

Alla provetta 1 vengono aggiunti 2 mL di acqua e 2 mL della soluzione madre con una concentrazione di glucosio di 32 mg / 100 mL. Quindi la concentrazione finale di glucosio in questa provetta è di 16 mg / 100 ml.

Alla provetta 2 si aggiungono 2 mL di acqua e 2 mL di contenuto della provetta 1 con una concentrazione di glucosio di 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 questa provetta è di 8 mg / 100 ml.

Alla provetta 3 si aggiungono 2 mL di acqua e 2 mL del contenuto della provetta 2, con una concentrazione di glucosio di 8 mg / 100 mL. E come le altre due provette, la concentrazione è divisa in due: 4 mg / 100 mL di glucosio nella provetta 3.

Per la ragione spiegata sopra, la concentrazione finale di glucosio nelle provette 4 e 5 è, rispettivamente, 2 mg / 100 mL e 1 mg / 100 mL.

I 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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6. Innovarte. (11 marzo 2014). Diluizioni seriali Recupero da: 3.uah.es