Eine Lösung verdünnen: 8 Schritte (mit Bildern)

2024 Autor: Jason Gerald | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-16 11:03

Verdünnung ist der Vorgang, bei dem eine konzentrierte Lösung stärker verdünnt wird. Es gibt eine Vielzahl von Gründen, warum jemand eine Verdünnung vornehmen möchte, von schwerwiegenden bis hin zu einfachen Gründen. Biochemiker verdünnen beispielsweise Lösungen aus ihren konzentrierten Formen, um neue Lösungen für die Verwendung in Experimenten herzustellen, während Barkeeper andererseits häufig Likör mit Erfrischungsgetränken oder Säften verdünnen, um Cocktails schmackhafter zu machen. Die allgemeine Formel zur Berechnung der Verdünnung lautet C₁V₁ = C₂V₂, mit C₁ und C₂ die Anfangs- bzw. Endkonzentration der Lösung darstellt und V₁ und V₂ stellt das Volumen dar.

Schritt

Methode 1 von 2: Konzentrate mithilfe der Verdünnungsgleichung genau verdünnen

Schritt 1. Bestimmen Sie, was Sie wissen und was nicht

Verdünnen bedeutet in der Chemie normalerweise, dass man eine kleine Menge einer Lösung nimmt, deren Konzentration Sie kennen, und dann eine neutrale Flüssigkeit (wie Wasser) hinzufügt, um eine neue Lösung mit einem größeren Volumen, aber einer niedrigeren Konzentration herzustellen. Dies geschieht sehr häufig in Chemielabors, da Reagenzien aus Gründen der Wirksamkeit oft in sehr hohen Konzentrationen gelagert werden, die dann für den Versuchseinsatz verdünnt werden. Normalerweise kennen Sie in den meisten realen Situationen die Konzentration Ihrer Anfangslösung und die Konzentration oder das Volumen, die Ihre Endkonzentration sein soll, aber nicht das Volumen der Anfangslösung, das Sie benötigen, um die Endlösung zu erhalten.

• In anderen Situationen (insbesondere bei Schulproblemen) müssen Sie jedoch möglicherweise andere Puzzleteile finden – zum Beispiel können Sie ein Anfangsvolumen und eine Konzentration erhalten und dann aufgefordert werden, die endgültige Konzentration zu finden, wenn Sie eine Lösung verdünnen auf die gewünschte Lautstärke. In jedem Fall einer Verdünnung ist es hilfreich, die bekannten und unbekannten Variablen vor Beginn zu notieren.

• Beenden wir die Beispielfragen. Angenommen, wir sollen eine 5 M Lösung mit Wasser verdünnen, um 1 L einer 1. Lösung herzustellen mM. In diesem Fall kennen wir die Konzentration unserer Ausgangslösung und das gewünschte Volumen und die gewünschte Endkonzentration, aber nicht die Menge der Ausgangslösung, die wir mit Wasser hinzufügen müssen, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen.

  Zur Erinnerung: In der Chemie ist M ein Konzentrationsmaß namens Molarität, das die Mole einer Substanz pro Liter angibt

Schritt 2. Setze deine Werte in die Formel C. ein₁V₁ = C₂V₂.

In dieser Formel ist C₁ ist die Anfangskonzentration der Lösung, V₁ ist das Volumen der Ausgangslösung, C₂ die Endkonzentration der Lösung ist und V₂ ist das Volumen der Endlösung. Das Einsetzen bekannter Werte in diese Gleichung hilft Ihnen, unbekannte Werte mit weniger Schwierigkeiten zu finden.

• Es kann hilfreich sein, ein Fragezeichen vor die Einheit zu setzen, nach der Sie suchen möchten, um das Problem zu lösen.

• Setzen wir unser Beispiel fort. Wir geben die uns bekannten Werte wie folgt ein:

  • C₁V₁ = C₂V₂
  • (5 Mio.)V₁ = (1 mM) (1 Liter). Unsere beiden Konzentrationen haben unterschiedliche Einheiten. Lassen Sie uns hier aufhören und zum nächsten Schritt übergehen.

Schritt 3. Berücksichtigen Sie alle Einheitenunterschiede

Da Lösungen Konzentrationsänderungen beinhalten (die manchmal ziemlich groß sein können), ist es nicht ungewöhnlich, dass die beiden Variablen in Ihrer Gleichung unterschiedliche Einheiten haben. Dies ist zwar leicht zu übersehen, aber ungleiche Einheiten in Ihrer Gleichung können dazu führen, dass Ihre Antwort falsch ist. Rechnen Sie vor dem Fertigstellen alle Werte mit unterschiedlichen Konzentrations- und/oder Volumeneinheiten um.

• In unserem Beispiel verwenden wir unterschiedliche Einheiten für die Konzentrationen von M (Mol) und mM (Millimolar). Ändern wir unsere zweite Messung in M:

  • 1 mM × 1 M/1.000 mM
  • = 0,001 M

Schritt 4. Fertig

Sobald alle Einheiten gleich sind, lösen Sie Ihre Gleichung. Dies ist fast immer mit einfacher Algebra möglich.

• Wir beenden unser Beispielproblem hier: (5 M)V₁ = (1 mM) (1 Liter). Finden wir den Wert von V₁ mit unserer neuen Einheit.

  • (5 Mio.)V₁ = (0,001 Mio.)(1 Liter)
  • V₁ = (0,001 Mio.)(1 l)/(5 Mio.).

  • V₁ = 0,0002 l oder 0,2 ml.

Schritt 5. Verstehen Sie, wie Sie Ihre Antwort richtig verwenden

Nehmen wir an, Sie haben Ihren fehlenden Wert gefunden, sind sich aber nicht sicher, wie Sie diese neuen Informationen in der tatsächlichen Verdünnung verwenden sollen, die Sie durchführen müssen. Das ist verständlich – die Sprache der Mathematik und Naturwissenschaften entspricht manchmal nicht der realen Welt. Wenn Sie die vier Werte in der Gleichung C. kennen₁V₁ = C₂V₂, verdünnen Sie wie folgt:

• Messen Sie das Volumen V₁ aus einer Lösung mit einer Konzentration von C₁. Fügen Sie dann ausreichend Verdünnungsmittel (Wasser usw.) hinzu, um das Gesamtvolumen V₂. Diese neue Lösung hat die gewünschte Konzentration (C₂).
• In unserem Beispiel messen wir zum Beispiel zuerst 0,2 ml einer 5 M Lösung ab und fügen dann so viel Wasser hinzu, um das Volumen der Lösung auf 1 L zu erhöhen: 1 L – 0,0002 L = 0,9998 L oder 999, 8 mL. Mit anderen Worten, wir werden unserer kleinen Probenlösung 999,8 ml Wasser hinzufügen. Unsere neue verdünnte Lösung hat eine Konzentration von 1 mM, was unsere gewünschte Konzentration ist.

Methode 2 von 2: Herstellen einer einfachen und praktischen Verdünnungslösung

Schritt 1. Lesen Sie jede Verpackung für Informationen

Es gibt eine Vielzahl von Gründen, warum Sie eine Verdünnungslösung zu Hause, in der Küche oder in einem anderen nicht-chemischen Labor herstellen möchten. Zum Beispiel ist die Herstellung von Orangensaft aus einem einfachen Konzentrat eine Verdünnung. In vielen Fällen enthält das zu verdünnende Produkt irgendwo auf der Verpackung Angaben über die durchzuführende Verdünnung. Möglicherweise müssen sie genaue Anweisungen befolgen. Hier sind einige Dinge, auf die Sie bei der Suche nach Informationen achten sollten:

• Verwendetes Produktvolumen
• Volumen des verwendeten Verdünnungsmittels
• Art des verwendeten Verdünnungsmittels (normalerweise Wasser)
• Spezielle Mischanleitung
• Möglicherweise sehen Sie keine Informationen über die genaue Konzentration der verwendeten Flüssigkeit. Diese Informationen sind für den Durchschnittsverbraucher nicht nützlich.

Schritt 2. Fügen Sie der konzentrierten Lösung die Substanz hinzu, die als Verdünnungsmittel wirkt

Für einfache Haushaltsverdünnungen, wie Sie sie in der Küche herstellen, müssen Sie wirklich nur die Menge des verwendeten Konzentrats und die ungefähre Endkonzentration kennen, die Sie möchten, bevor Sie beginnen. Verdünnen Sie das Konzentrat mit einer geeigneten Menge Verdünnungsmittel, die in Abhängigkeit vom Volumen des verwendeten Ausgangskonzentrats bestimmt wird. Siehe unten:

• Wenn wir zum Beispiel 1 Tasse Orangensaftkonzentrat auf 1/4 seiner Anfangskonzentration verdünnen möchten, würden wir hinzufügen 3 Tassen Wasser in das Konzentrat. Unsere endgültige Mischung enthält 1 Tasse Konzentrat in 4 Tassen ganze Flüssigkeit - 1/4 ihrer Anfangskonzentration.
• Hier ist ein komplizierteres Beispiel: Wenn wir 2/3 Tasse Konzentrat auf 1/4 der Anfangskonzentration verdünnen wollten, würden wir 2 Tassen Wasser hinzufügen, da 2/3 Tasse 1/4 mal 2&2/3 Tasse des ganze Flüssigkeit.
• Stellen Sie sicher, dass Sie Ihre Substanz in einen Behälter geben, der groß genug ist, um das gewünschte Endvolumen aufzunehmen – eine große Schüssel oder ein ähnlicher Behälter.

Schritt 3. Ignorieren Sie in den meisten Fällen das Pulvervolumen

Das Hinzufügen eines Pulvers (z. B. bestimmter Getränkemischungen) zu einer Flüssigkeit wird normalerweise nicht als Verdünnung angesehen. Die Volumenänderung, die sich aus der Zugabe einer kleinen Menge Pulver zur Flüssigkeit ergibt, ist normalerweise klein genug, um vernachlässigbar zu sein. Mit anderen Worten, wenn Sie einer Flüssigkeit eine kleine Menge Pulver hinzufügen, geben Sie das Pulver einfach zum gewünschten Endvolumen der Flüssigkeit hinzu und mischen Sie es.

Warnung

• Befolgen Sie alle vom Hersteller bereitgestellten oder von Ihrem Unternehmen vorgeschriebenen Sicherheitsrichtlinien. Dies ist besonders wichtig, wenn Sie die Säurelösung verdünnen müssen.
• Das Arbeiten mit sauren Lösungen kann detailliertere Sicherheitsmaßnahmen und Richtlinien erfordern als mit nicht-sauren Lösungen.