Contenu
- Solutions basées sur le pourcentage
- Solutions calculées à l'aide de la molarité
- Ajuster le pH de la solution
- Conseils
- Avertissements
Les élèves du secondaire peuvent être amenés à mélanger des solutions chimiques lorsqu'ils rencontrent des expériences en laboratoire. Il est important de bien mélanger les produits chimiques dans une solution chimique utile. Certaines solutions sont calculées en pourcentage en poids, poids / volume ou en pourcentage de volume, volume / volume. D'autres sont basés sur la molarité ou moles par litre. Le produit chimique qui est dilué ou dissous s'appelle le soluté et le milieu liquide est le solvant. Comprendre les méthodes appropriées pour mélanger des produits chimiques dans une solution est important pour que les étudiants puissent mener une expérience de laboratoire avec succès.
Solutions basées sur le pourcentage
Déterminez si le pourcentage de solution est exprimé en p / v ou v / v. Les solutions basées sur les mesures p / v sont généralement un produit chimique solide dissous dans un solvant liquide tel que l'eau. Les solutions basées sur les mesures v / v sont des liquides dilués dans un liquide.
Calculez la dilution v / v appropriée en utilisant la formule C1V1 = C2V2 où C représente la concentration du soluté et V le volume en millilitres ou en ml. Un exemple serait de combiner 95% d'éthanol avec de l'eau pour mélanger 100 ml d'éthanol à 70%. Le calcul est 95% X V1 = 70% X 100ml. Le volume inconnu est de 73,6 ml d'éthanol à 95% avec 26,4 ml d'eau pour obtenir 100 ml.
Verser le soluté liquide dans un cylindre gradué ou une fiole jaugée avant d'ajouter le solvant. Les cylindres gradués et les fioles jaugées sont utilisés car les mesures sont plus précises que celles des béchers. Les béchers sont généralement utilisés pour des volumes approximatifs et pour le mélange.
Peser le produit chimique solide approprié pour mélanger une solution poids / volume. Une solution à 10% équivaut à 10 grammes de produit chimique sec dans un volume final de 100 ml. Le soluté ajoute du volume et est pris en compte dans le volume final de la solution.
Ajouter le soluté solide dans le bécher avant d'ajouter le solvant. Cela évitera d'ajouter un excès de solvant à la solution. Vous devez d'abord laisser le soluté sec se dissoudre dans le solvant avant de l'ajouter au volume total. Verser la solution dans une éprouvette graduée ou une fiole jaugée et ajouter du solvant pour obtenir le volume final.
Solutions calculées à l'aide de la molarité
Déterminez si le soluté est solide ou liquide. La molarité, ou M, d'un soluté liquide est généralement fournie et peut ne nécessiter qu'une simple dilution. Un soluté solide nécessiterait une mesure précise du poids.
Calculez la dilution de soluté liquide en utilisant la formule C1V1 = C2V2. Diluer 5 M de chlorure de sodium, NaCl, pour obtenir 100 ml de solution 1 M correspondrait à 5 M X V1 = 1 M x 100 ml. La valeur pour V1 est 20 ml avec 80 ml d’eau pour un volume final de 100 ml.
Verser le soluté liquide dans un cylindre gradué ou une fiole jaugée avant d'ajouter le solvant. Ajoutez ensuite du solvant pour obtenir le volume souhaité.
Déterminez le poids moléculaire, le poids moléculaire du soluté sec. Le poids moléculaire sera indiqué sur le conteneur de produit chimique et la fiche de données de sécurité, ou MSDS. Le poids moléculaire est égal à 1 mole. Le chlorure de sodium a un poids moléculaire de 58,4 grammes. Par conséquent, 58,4 grammes dissous dans un volume total de 1 litre équivaut à une solution 1 M.
Calculez le poids en grammes du soluté pour obtenir 1 litre de solution. Vous pouvez calculer le poids en grammes à partir de la molarité donnée de la solution en utilisant la formule MW X molarité. Une solution 2M de chlorure de sodium nécessite 58,4 grammes X 2M, soit 116,8 grammes dans 1 litre.
Déterminez le volume total requis pour l'expérience. La méthode expérimentale ne nécessite pas nécessairement 1 litre de solution. Cela peut ne nécessiter que 100 ml ou 0,1 litre. Le poids en grammes nécessaire pour mélanger une solution de chlorure de sodium 2M dans 100 ml est de 0,1 litre x 116,8 grammes, soit 11,7 grammes de chlorure de sodium.
Ajouter le soluté solide dans un bécher avant d'ajouter le solvant. Ajouter suffisamment de solvant pour permettre au solide de se dissoudre. Verser la solution dans un cylindre gradué ou une fiole jaugée et ajouter du solvant pour atteindre le volume final.
Ajuster le pH de la solution
Mesurer le pH de la solution finale à l'aide d'un pH-mètre ou d'un papier pH. Un pH-mètre fournit la mesure la plus précise. Cependant, le papier pH peut suffire si un lecteur n'est pas disponible. Un exemple de tampon est le chlorure de sodium, NaCl dans l'eau.
Déterminez si le pH est supérieur, plus basique ou inférieur au pH requis. NaCl se dissout dans l'eau pour donner un pH neutre de 7.
Ajouter du réactif pour modifier le pH à la valeur souhaitée. Le réactif utilisé pour modifier le pH doit être assez dilué et ne pas altérer la composition chimique de la solution. L'acide chlorhydrique, HCl 0,1 M, serait utilisé pour abaisser le pH et l'hydroxyde de sodium, NaOH 0,1 M, pour augmenter le pH. La combinaison de HCl et de NaOH dans l'eau produit du chlorure de sodium.