Jak se počítá ředění roztoků

Zdeňka Táborská
Publikováno 9. března 2021
  1. Jak se počítá ředění roztoků

    Základní pojmy spojené s roztoky

    Látka

    Látka je forma hmoty. Je možné ji rozlišit na základě skupenství (pevná, plynná, kapalná, plazma) nebo původu (syntetická vs. přírodní).

    Chemicky čistá látka

    Jde o chemické individuum obsahující pouze jednu látku, které je charakteristické svými fyzikálními a chemickými vlastnostmi v celém svém objemu. Podle těchto vlastností lze dohledat ve fyzikálně-chemických tabulkách.

    Sloučenina

    Chemické individuum vzniklé spojením atomů 2 a více prvků nazýváme sloučeninou. Sloučenina má svůj chemický vzorec.

    Směs

    Směs je složena minimálně ze dvou látek, které lze od sebe speciálními postupy oddělit.

    Směs může být homogenní, tzn. stejnorodá, složení této směsi nerozlišíme pouhým okem, nebo heterogenní – různorodá, kdy složení pouhým okem postřehneme.

    Heterogenní směsi je dále možné rozdělit na emulzi (2 vzájemně nemísitelné kapaliny), suspenzi (pevná látka v kapalině), aerosol (kapalná nebo pevná látka v plynu) a pěnu (plyn v kapalině).

    Roztok

    Roztokem rozumíme homogenní směs rozpouštěné látky a rozpouštědla. Podle skupenství je dělíme na pevné, plynné a kapalné.

    Koncentrace

    Koncentrace je způsob vyjádření složení roztoku.

    Podle koncentrace dělíme roztoky na nasycené, nenasycené a přesycené.

    Z hlediska způsobu vyjádření známe následující typy koncentrací:

    • Molární – udává počet molů látky rozpuštěné v 1 dm3 roztoku
    • Hmotnostní – udává hmotnost látky (v gramech) rozpuštěné ve 100 g roztoku
    • Objemová – udává objem látky (v mililitrech) rozpuštěné ve 100 ml roztoku
    • Poměrná – typickým příkladem je lučavka královská (HNO3: HCl = 1: 3)
  1. Směšovací rovnice s hmotnostními zlomky

    V případě mísení 2 roztoků známých hmotností m a hmotnostních zlomků w se využívá směšovací rovnice v tomto tvaru:

    m1 + m2 = m,
    m1w1 + m2w2 = mw,
    m1w1 + m2w2 = (m1 + m2)w,

    kde m1 a m2 jsou hmotnosti výchozích roztoků, zatímco m je hmotnost výsledného smíchaného roztoku.

    w1 a w2 jsou hmotnostní zlomky látky ve výchozích roztocích, w je hmotnostní zlomek látky v roztoku po smísení.

    Pokud ředíme roztok pouze čistým rozpouštědlem, přejde rovnice na tvar:

    m1w1 = (m1 + m2)w

    Jak jsme uvedli v úvodu, lze koncentrace výsledných roztoků měnit i přídavkem čisté látky (je bez příměsí, tzn. obsahuje 100 % rozpouštěné látky) v pevném skupenství, pak lze využít následující tvar:

    m1w1 + m2 = (m1 + m2)w

     

  2. Směšovací rovnice s molárními koncentracemi

    Směšovací rovnice se uvádí také v kombinaci s molárními koncentracemi c ve formátu:

    n1 + n2 = n,
    ci= ni/ Vi,
    c1V1 + c2V2 = cV
    c1V1 + c2V2 = c(V1 + V2),

    kde n1, n2 a n jsou látková množství rozpouštěné látky ve výchozích roztocích 1, 2 a ve výsledném roztoku. ci je molární koncentrace v příslušném roztoku a Vi je objem daného roztoku.

    Obdobně jako v případě hmotnostních zlomků, i zde, když ředíme čistým rozpouštědlem, tj. c2 = 0, můžeme psát:

    c1V1 = c(V1 + V2).

  3. Názorná ukázka výpočtu ředění roztoků

    Vypočítejte kolika procentní bude výsledný roztok hydroxidu sodného po smíchání 90 g 13% (m/m) hydroxidu sodného s 15 g 47% (m/m) hydroxidu sodného.

    Dosadíme hodnoty do směšovací rovnice a vypočteme neznámou.

    m1w1 + m2w2 = mw,
    90×0,13 + 15×0,47 = (90 + 15)w
    11,7 + 7,05 = 105w
    18,75 = 105w
    w = 0,1786

    Výsledný roztok bude přibližně 18%.

  4. Křížové pravidlo pro výpočet ředění roztoků

    Směšovací rovnice lze zapisovat i schematicky. Tento postup je znám jako křížové pravidlo.

    Ve schématu značí c1, c2 a c koncentrace látky v roztoku 1 (zřeďovaný roztok, nejvyšší koncentrace), roztoku 2 (ředící roztok, nejnižší koncentrace; ev. ředíme-li vodou, je c2 = 0) a ve výsledném roztoku.

    Ve žlutém obdélníku zjistíme poměr, ve kterém máme výchozí roztoky smíchat (např. c – c2 = 1 a c1 – c = 7 znamená, že roztoky o c1 a c2 smícháme v poměru 1: 7, smícháme tedy 1 díl roztoku c1 a 7 dílů roztoku c2).

    Pokud máme za úkol vypočítat objem jednoho ze zřeďovaných roztoků, je z červeně ohraničeného oblého obdélníku ze schématu patrný následující vztah:

    (c – c2)/ (c1 – c) = V1/ V2.

    A co si počneme v případě, kdy neznáme V1 nebo V2, ale je nám znám objem výsledného roztoku V? Ani v tomto případě nevěšme hlavu, protože platí vztah:

    V = V1 + V2.

    Křížové pravidlo pro výpočet ředění roztoků s hmotnostním zlomkem vypadá podobně, jen místo c1, c2 a c použijeme w1, w2 a w; V1, V2 a V nahradíme m1, m2 a m.

Nahlásit chybu v článku

K
Klára 14.12.2020 – 11:11

Dobrý den, mohu se zeptat, když mám roztoky 3:7, 7:3 a 9:1, kolikrát jsou zředěné? Děkuji

Odpovědět

Napsat komentář


💵

Šetříme vám peníze. Ukazujeme, kde zbytečně přeplácíte.

🖋️

Nejsme žádní poradci. Jsme novináři, naši prací je předávat informace.

😊

Skrblík je zdarma. Financuje nás reklama, ne peníze čtenářů.

Jsme féroví. Doporučujeme jen to, čemu sami věříme.

🙏

Jsme lidi a chybujeme. Nepřesnosti se však snažíme rychle opravit.

Rubriky
O nás