Oplossingen verdunnen

Verdunning is het proces waarbij een geconcentreerde oplossing minder geconcentreerd wordt gemaakt. Er zijn een aantal redenen waarom men een verdunning zou willen uitvoeren, die variëren van serieus tot meer algemeen. Bijvoorbeeld, biochemici maken nieuwe verdunde oplossingen van hun geconcentreerde vorm voor gebruik in hun experimenten, terwijl aan de andere kant van het spectrum een barman sterke drank verdunt met een frisdrank of sapje om een cocktail lekkerder te maken. De formele formule voor het berekenen van een verdunning is C₁V₁=C₂V₂, waarbij C₁ en C₂ respectievelijk staan voor de concentraties van de begin- en eindoplossingen, en V₁ en V₂ hun volumes representeren.

Methode 1

Methode 1 van 2:

Nauwkeurig verdunnen van concentraten met de verdunningsvergelijking

Pdf downloaden

1
Bepaal wat je wel en niet weet. Het uitvoeren van een verdunning in de chemie betekent gewoonlijk het nemen van een kleine hoeveelheid van een oplossing met een bekende concentratie, om vervolgens een neutrale vloeistof (zoals water) toe te voegen om een nieuwe oplossing te maken met een groter volume, maar een lagere concentratie. Dit gebeurt vaak in laboratoria omdat, omwille van de efficiëntie, de reagentia vaak worden opgeslagen in relatief hoge concentraties die worden verdund voor gebruik in proeven. In de praktijk zal je meestal weten wat de beginconcentratie is van de oplossing en de concentratie en het volume van je tweede, gewenste oplossing, maar niet het volume van de eerste oplossing dat je wilt gebruiken om er te komen.
- In andere situaties (vooral in schoolopdrachten), moet je wellicht een andere deel van de puzzel vinden -- bijvoorbeeld, er is wellicht een oorspronkelijk volume en concentratie gegeven, met als opdracht de eindconcentratie te bepalen als je de oplossing kunt verdunnen tot een bepaald volume. In het geval van een verdunning is het handig om, voordat je begint, een overzicht te maken van bekende en onbekende variabelen.
- Laten we een voorbeeldprobleem aanpakken. Stel dat de opdracht is om een 5 M-oplossing te verdunnen met water om 1 l van een 1 mM-oplossing te maken. In dit geval weten we de concentratie van de beginoplossing en het doelvolume en de concentratie die we willen bereiken, maar niet hoe veel van de oorspronkelijke oplossing (die we met water gaan verdunnen) we nodig hebben om er te komen.
  - Herinnering: In de chemie is M een maat voor de concentratie, genaamd Molariteit, ofwel het aantal mol van een stof per liter.
2
Gebruik je waarden in de formule C₁V₁=C₂V₂. In deze formule is C₁ de concentratie van de beginoplossing, V₁ het volume van de beginoplossing, C₂ de concentratie van de eindoplossing en V₂ het volume van de eindoplossing. Het gebruiken van je gegeven waarden in deze vergelijking zou je de onbekende waarde met een minimum aan inspanning moeten opleveren.
- Het kan handig zijn om een vraagteken te plaatsen voor de eenheid die je moet bepalen, om je te helpen bij het oplossen ervan.
- Laten we verdergaan met ons voorbeeld. We gebruiken onze voorbeeldwaarden als volgt:
  - C₁V₁=C₂V₂
  - (5 M)V₁=(1 mM)(1 L). Onze twee concentraties hebben verschillende eenheden. Laten we hier stoppen en verdergaan met de volgende stap.
3
Houd rekening met eventuele verschillen in eenheden. Omdat verdunningen leiden tot veranderingen in de concentratie (die kunnen soms vrij groot zijn), is het niet ongewoon voor twee variabelen in je vergelijking om verschillende eenheden te hebben. Hoewel dit gemakkelijk over het hoofd wordt gezien, kunnen niet overeenkomende eenheden in je vergelijking leiden tot een antwoord in verschillende ordes van grootte. Voor je het probleem gaat oplossen, moet je alle waarden met verschillende concentratie-en/of volume-eenheden converteren.
- In ons voorbeeld gebruiken we verschillende eenheden voor de concentratie M (molair) en mM (millimolair). Laten we onze tweede meting omzetten in M:
  - 1 mM × 1 M/1,000 mM
  - =0,001 M
4
Los op. Wanneer alle eenheden overeenkomen, los je de vergelijking op. Dit kan bijna altijd worden gedaan met eenvoudige algebra.
- We gaan verder met ons voorbeeldprobleem: (5 M)V₁=(1 mM)(1 L). Laat we V₁ oplossen met onze nieuwe eenheden.
  - (5 M)V₁=(0,001 M)(1 L)
  - V₁=(0,001 M)(1 L)/(5 M).
  - V₁=0,0002 l of 0,2 ml
5
Begrijp hoe je dit antwoord praktisch kunt gebruiken. Stel je hebt je ontbrekende waarde gevonden, maar je twijfelt over het toepassen van dit nieuwe gegeven op een verdunning die je daadwerkelijk wilt uitvoeren. Dit is begrijpelijk - de taal van de wiskunde en natuurwetenschappen leent zich soms niet goed voor de echte wereld. Als je alle vier waarden in de vergelijking C₁V₁=C₂V₂ kent, voer de verdunning dan als volgt uit:
- Meet het volume V₁ van de oplossing met concentratie C₁. Voeg vervolgens genoeg verdunningsvloeistof toe (water, etc.), tot een totaal volume van V₂. Deze nieuwe oplossing geeft je de gewenste concentratie (C₂).
- In ons voorbeeld, bijvoorbeeld, meet je eerst 0,2 ml van de oplossing van onze 5 M oplossing. Voeg vervolgens genoeg water toe om het volume van de oplossing te verhogen tot 1 l: 1 l - 0,0002 l=0,9998 l of 999,8 ml. Met andere woorden: we voegen 999,8 ml water toe aan ons kleine monster van de oplossing. De nieuwe, verdunde oplossing heeft een concentratie van 1 mM, en dat is wat we in de eerste plaats wilden bereiken.
Advertentie

Methode 2

Methode 2 van 2:

Eenvoudige, praktische verdunningen maken

Pdf downloaden

1
Lees de informatie op de verpakking. Er zijn heel veel redenen waarom je thuis, in de keuken of een andere niet-laboratoriumomgeving een verdunning zou willen maken. Bijvoorbeeld, de eenvoudige handeling van het maken van sinaasappelsap uit concentraat is een verdunning. In veel gevallen bevatten producten die verdund moeten worden, meer informatie over de verdunning op de verpakking. Ze kunnen zelfs nauwkeurige aanwijzingen geven om op te volgen. Hier zijn enkele dingen om op te letten bij het zoeken naar informatie:
- Het volume van het te gebruiken product
- De omvang van de te gebruiken verdunningsvloeistof
- Het soort verdunningsvloeistof dat moet worden gebruikt (meestal water)
- Speciale meng-instructies
- Je zult waarschijnlijk geen informatie te zien krijgen over de precieze concentraties van de vloeistoffen die worden gebruikt. Deze informatie is overbodig voor de gemiddelde consument.
2
Doe de verdunningsvloeistof bij de geconcentreerde oplossing. Voor eenvoudige huishoudelijke verdunningen, zoals degene die je zou kunnen doen in de keuken, hoef je voordat je begint alleen maar echt te weten welke hoeveelheid concentraat je gebruikt en de geschatte uiteindelijke concentratie die je wilt verkrijgen. Verdun het concentraat met de juiste hoeveelheid verdunningsvloeistof (die wordt bepaald relatief ten opzichte van het aanvankelijke volume van het gebruikte concentraat. Zie hieronder:
- Bijvoorbeeld, als we 1 kop geconcentreerd sinaasappelsap willen verdunnen tot een kwart van de beginconcentratie, dan voegen we 3 koppen water toe aan het concentraat. Ons uiteindelijke mengsel heeft dan 1 kop concentraat op 4 koppen van de totale vloeistof – een kwart van de aanvankelijke concentratie.
- Hier is een complexer voorbeeld: als we 2/3 kop van een bepaald concentraat willen verdunnen tot een kwart van de beginconcentratie, dan voegen we 2 koppen water eraan toe, want 2/3 kop is een kwart van 2&2/3 koppen van de totale vloeistof.
- Zorg ervoor dat je de stoffen toevoegt aan een vat dat groot genoeg is voor het gewenste eindvolume -- een grote kom of een soortgelijke container.
Poeder (zoals bepaalde drankmixjes) toegevoegd aan vloeistoffen hoef je meestal niet te beschouwen als een 'verdunning'. De volumeverandering door de toevoeging van een kleine hoeveelheid poeder aan een vloeistof is doorgaans klein genoeg om te negeren. Met andere woorden, door het toevoegen van kleine hoeveelheden poeder aan een vloeistof, voeg je het poeder gewoon toe aan het uiteindelijke volume van de vloeistof dat je wilt bereiken.
Advertentie

Waarschuwingen

Volg alle richtlijnen voor de veiligheid zoals aangegeven door het productiebedrijf of je bedrijf. Dit is vooral belangrijk als je een zure oplossing wilt verdunnen.
Werken met een zure oplossing vereist wellicht meer gedetailleerde stappen en veiligheidsrichtlijnen dan het verdunnen van niet-zure oplossingen.

Advertentie