PRIPREMA OTOPINA

- otapanjem krute tvari -

- razrjeivanjem otopina -

- mijeanjem vie otopina razliitog sastava -

110.10.2011. SEMINAR 2

10.10.2011. SEMINAR 2 2

Priprema otopine zapoinje nadolijevanjem deionizirane vode

u odmjernu tikvicu u toj mjeri da se smanji egzotermnost reakcije

otapanja prilikom nadpounjavanja do oznake volumena

Paljivo se dodaje alikvot koncentrirane otopine tako da blago

ukoena pipeta dodiruje stjenku odmjerne tikvice. Prilikom

koritenja pipeta badarenih na izljev, zadnja se kap ne ispuhuje

nego se samo povue pipeta uz stjenku grla tikvice.

POSTUPAK PRIPREME OTOPINE RAZRJEIVANJEM

Tonost pripreme otopine znaajno

ovisi, ne samo o pravilnom prenoenju

volumena koncentrirane otopine (mase

krutine), nego i o pravilnom

nadopunjavanju odmjerne tikvice

deioniziranom vodom do oznake.

Prilikom nadopunjavanja je potrebno

oznaku volumena gledati u ravnini oiju i

nadopunjavati tako da donji meniskus

lei na oznaci volumena.

Otopina je pripremljena tek kada se

sadraj izmijea

POSTUPAK PRIPREME OTOPINE OTAPANJEM KRUTINAPriprema otopine zapoinje vaganjem tone mase

krutine i kvantitativnim prenoenjem preko lijevka

u odmjernu tikvicu u kojoj je prethodno dodan ve

odreen volumen otapala (da se izbjegne

sljepljivanje bezvodnih krutina za stijenku odmjene

tikvice)

Kvantitativno prenoenje podrazumijeva

isipavanje krutine sa satnog stakalca i nakon toga

ispiranje stijenke lijevka

sav sadraj je potrebno u potpunosti otopiti prije

nadopunjavanja odmjerne tikvice otapalom do

oznake volumena

PRIMJER 2.5. Koliko treba odvagati fruktoze (C6H12O6) da bi se u

odmjernoj tikvici volumena 100 mL pripremila vodena otopina gustoe

1,0260 kg/L i masenog udjela fruktoze od 12 %?

a) ako je tonost vage 0,001 g

b) ako je tonost vage 0,01 g

iz definicije gustoe otopine:

raunamo masu otopine:

10.10.2011. SEMINAR 2 4

iz definicije masenog udjela tvari u otopini:

raunamo masu kristala fruktoze koje trebamo odvagati:

a) ako je tonost vage 0,001 g, tada rezultat izraavamo na 3 decimalna mjesta i

treba odvagati 12,312 g

b) ako je tonost vage 0,01 g, tada rezultat izraavamo na 2 decimalna mjesta i

treba odvagati 12,31 g

10.10.2011. SEMINAR 2 5

PRIPREMA OTOPINA - razrjeivanjem

Prilikom prenoenja volumena (alikvota) V1 koncentriranije

otopine mnoinske koncentracije c1 (masene koncentracije ) u

odmjernu tikvicu volumena V2, prenosimo mnoinu tvari n1(masu tvari m1) koja i nakon nadopunjavanja odmjerne tikvice

otapalom do oznake ostaje jednaka:

610.10.2011. SEMINAR 2

PRIMJER 2.6. Izraunajte volumen duine kiseline mnoinske

koncentracije 8,61 mol L-1 koji je potrebno razrijediti da se dobije 500

mL otopine duine kiseline mnoinske koncentracije 1,75 mol L-1

710.10.2011. SEMINAR 2

Potrebno je voditi rauna da je zadana MASENA a trai se

MNOINSKA koncentracija:

8

PRIMJER 2.7. U odmjernu tikvicu volumena 100 mL je odpipetirano 10

mL sumporne kiseline masene koncentracije 25,00 g dm-3 i tikvica je do

oznake nadopunjena vodom. Kolika je mnoinska koncentracija

razrijeene otopine sumporne kiseline?

10.10.2011. SEMINAR 2

V 2.5. 0,1004 g azorubina je koriteno za pripremu 100 mL matine otopine.

a) Kolika je masena koncentracija matine otopine izraena u jedinicama

g/dm3 ako je M(azorubin)= 502,44 g/mol

b) Koliko je matine otopine potrebno prenijeti mikropipetom u odmjernu

tikvicu volumena 10 mL da bi se dobila otopina mnoinske koncentracije

29,705 mol/L.

9

ZADACI ZA VJEBU

10.10.2011. SEMINAR 2

PRIMJER 2.8. Koliki volumen koncentrirane sumporne kiseline

masenog udjela 96 % i gustoe 1,81 g/mL treba odmjeriti graduiranom

biretom s podjelom 0,05 mL za pripremu 250 mL otopine kojoj je

mnoinska koncentracija 1 mol/L.

iz definicije koncentracije otopljene tvari:

raunamo mnoinu otopljene tvari:

mnoina tvari nakon razrjeenja n2 jednaka je mnoini tvari sadrane u

volumenu koncentrirane otopine kojeg treba prenijeti u odmjernu tikvicu n1

10.10.2011. SEMINAR 2 10

RAZRJEENJE JAKO KONCENTRIRANIH OTOPINA

sada raunamo masu suhe tvari sadrane u volumenu koncentrirane otopine

kojeg treba prenijeti u odmjernu tikvicu m1 :

iz definicije masenog udjela otopljene tvari:

masa otopine iznosi:

sada iz definicije gustoe:

volumen koncentrirane otopine koju treba odmjeriti iznosi:

obzirom da se volumen odmjerava graduiranom biretom s tonou 0,05 mL:

10.10.2011. SEMINAR 2 11

V 2.6. Koliki volumen koncentrirane duine kiseline masenog udjela 36 % i

gustoe 1,15 kg/L treba odmjeriti za pripremu 250 mL otopine kojoj je masena

koncentracija 63 g/L.

V 2.7. Koncentrirana sumporna kiselina ima maseni udio w(H2SO4) = 90% i

gustou = 1,79 g cm3. Izraunajte masenu i mnoinsku koncentraciju sumporne kiseline u koncentriranoj sumpornoj kiselini.

V 2.8. Kolika je mnoinska koncentracija sumporne kiselina pripremljene u

odmjernoj tikvici volumena 100 mL razrjeivanjem 5,6 mL koncentrirane

vodene otopine sumporne kiseline masenog udjela 98% i gustoe 1,84 g/mL .

ZADACI ZA VJEBU

10.10.2011. SEMINAR 2 12

PRIMJER 2.9. Koji volumen koncentrirane klorovodine kiseline i koji

volumen vode treba pomijeati da bi se dobilo 1 dm3 razrijeene

klorovodine kiseline masenog udjela 5 % i gustoe 1,003 g cm-3.

Koncentrirana klorovodina kiselina ima gustou 1,18 g cm-3 i maseni

udio 36 %. Gustoa vode iznosi 1 000 g dm-3

1 - KONCENTRIRANA OTOPINA 2- RAZRIJEENA OTOPINA

potrebno voditi rauna da je masa otopljene tvari (HCl) u

volumenu koncentrirane otopine koji se razrjeuje jednaka masi

te tvari u razrijeenoj otopini, ali se mijenja gustoa otopine to

znai da se mijenja omjer mase otopljene tvari i mase otapala !!!

1310.10.2011. SEMINAR 2

iz definicije gustoe slijedi:

iz definicije masenog udjela slijedi :

1410.10.2011. SEMINAR 2

Kako vrijedi

sada iz definicije masenog udjela raunamo masu koncentrirane otopine:

na kraju iz definicije gustoe raunamo volumen koncentrirane klorovodine kiseline potreban za pripremu zadane otopine:

1510.10.2011. SEMINAR 2

Volumen dodane vode je razlika do 1 dm3, to iznosi 881,9 mL.

KRIVO

ne moemo primijeniti aditivnost volumena kod

razrjeenja otopina velike gustoe !!!

JER JE OMJER

RAZLIIT U OTOPINAMA RAZLIITE

GUSTOE

1610.10.2011. SEMINAR 2

to to zapravo znai pojasnit emo na primjeru gdje usporeujemo isti

volumen koncentrirane i razrijeene otopine sastava:

masa otopine izraunata prema izrazu:

masa pojedine komponente

kad se uvrsti u omjer:

1710.10.2011. SEMINAR 2

Primjenimo na na primjer. Znamo da ukupna mase vode u razrijeenoj

otopini potie od vode koja se nalazi u koncentriranoj otopini i vode

dodane prilikom nadopunjavanja do oznake odmjerne tikvice pa je:

Kako je:

Kako je :

Sada je:

1810.10.2011. SEMINAR 2

PRIPREMA OTOPINE mijeanjem vie otopina

Kod pripreme otopine mijeanjem x broja otopina iste kemijske

vrste vrijedi pravilo da se prenoenjem volumena otopine V

prenosi koliina tvari n, tako da prenoenjem x-tog volumena Vxprenosimo x-tu koliinu tvari nx pri em se mnoina tvari u

konanoj otopini zbraja.

Ili jednostavnije pisano:

1910.10.2011. SEMINAR 2

PRIMJER 2.10. U odmjernoj tikvici volumena 1 000 mL pripremljena je

otopina saharoze mijeanjem 100 mL otopine saharoze masene

koncentracije 55 g/L i 100 mL otopine saharoze mnoinske koncentracije

0,1 mol/L, i do oznake je dopunjena vodom.

Kolika je masena koncentracija pripremljene otopine, ako je

M(C11H22O11)= 330,29 g/mol

2010.10.2011. SEMINAR 2

iz definicije masene koncentracije raunamo:

iz definicije mnoinske koncentracije raunamo:

sada je:

2110.10.2011. SEMINAR 2

PRIMJER 2.11. Koliku je masu natrijeva klorida, magnezijeva klorida i

natrijeva sulfata potrebno odvagati na laboratorijskoj vagi preciznosti

0,001 g, da bi dobili 1 dm3 otopine u kojoj je koncentracija iona c(Na+)=

1,5 mol dm-3, c(SO42-)= 0,1 mol dm-3 i c(Mg2+)= 0,05 mol dm-3

V(otopina) = 1 dm-3

c(SO42-) = 0,10 mol dm-3 M(Na2SO4) = 141,99 g/mol

c(Na+) = 1,50 mol dm-3 M(NaCl) = 58,44 g/mol

c(Mg2+) = 0,05 mol dm-3 M(MgCl2) = 95,20 g/mol

m(NaCl) = ?

m(MgCl2) =?

m(Na2SO4) = ?

Ono to iz poznatih podataka moemo izraunati jest mnoina

pojedinih iona u otopini, ali treba voditi rauna da natrijev kation

potie iz dva spoja natrijeva sulfata i natrijeva klorida !!!

2210.10.2011. SEMINAR 2

Kako sulfatni i magnezijev ion potiu svaki samo iz po jednog

spoja, prvo raunamo njihovu mnoinu:

Kad nam je poznata mnoina iona, moemo ju usporediti s

mnoinom spoja i izraunati masu traenog spoja:

2310.10.2011. SEMINAR 2

Na isti nain raunamo mnoinu i masu magnezijeva klorida:

2410.10.2011. SEMINAR 2

Ukupna mnoina natrijevog kationa u otopini potie iz natrijevog

klorida i natrijevog sulfata:

2510.10.2011. SEMINAR 2

V 2.9. Izraunajte mnoinsku koncentraciju kloridnih iona u tako

pripremljenoj otopini.

V 2.10. Kolika je mnoinska koncentracija kloridnih, nitratnih i amonijevih

iona u otopini koju pripremimo u odmjernoj tikvici volumena 100 mL

mijeanjem 10 mL otopine amonijeva nitrata masene koncentracije 40 g L-1 i

10 g kristala amonijeva klorida i dopunjavamo deioniziranom vodom do

oznake.

26

ZADACI ZA VJEBU

10.10.2011. SEMINAR 2

27

V 2.11. U odmjernu tikvicu volumena 100 mL je otpipetirano 20 mL vodene

otopine natrijeva nitrata mnoinske koncentracije 0,5 mol L-1. Koliko jo

trebamo odvagati i dodati kristala natrijeva nitrata u tikvicu, da bi

pripremili vodenu otopinu natrijeva nitrata masene koncentracije 85,00 g

L-1?

V 2.12. U odmjernu tikvicu volumena 100 mL je odpipetirano 10 mL vodene

otopine amonijevog sulfata mnoinske koncentracije 0,2 mol L-1, dodano

je 11,175 g kristala amonijevog sulfata i nadopunjeno deioniziranom

vodom do oznake. Kolika je mnoinska koncentracija pripremljene

otopine?

V 2.13. U odmjernu tikvicu volumena 100 mL je odpipetirano 20 mL vodene

otopine natrijeva klorida mnoinske koncentracije 0,5 mol L-1. Koliko jo

trebamo odvagati i dodati kristala natrijeva klorida u odmjernu tikvicu,

da bi pripremili vodenu otopinu natrijeva klorida masene koncentracije

19,48 g L-1?

SEMINAR 210.10.2011.

28

V 2.14. U odmjernu tikvicu volumena 100 mL je otpipetirano 35 mL vodene

otopine kalijeva permanganata masene koncentracije 0,0632 kg . Koliko jo

trebamo odvagati i dodati kristala kalijeva permanganata, da bi pripremili

vodenu otopinu kalijeva permanganata mnoinske koncentracije 0,5 mol ?

V 2.15. Kolika je mnoinska koncentracija kloridnih, nitratnih i amonijevih

iona u otopini koju pripremimo u odmjernoj tikvici volumena 100 mL

mijeanjem 10 mL otopine amonijeva nitrata masene koncentracije 40 g L-1 i

10 g kristala amonijeva klorida i dopunjavamo deioniziranom vodom do

oznake.

V 2.16. U odmjernu tikvicu volumena 0,100 je otpipetirano 10 kalijevog

bromata mnoinske koncentracije 0,20 mol i tikvica je do oznake dopunjena

vodom. Izraunajte masenu koncentraciju kalijevog bromata u razrijeenoj

otopini.

V 2.17. U odmjernu tikvicu volumena 0,250 je preneseno 11,563 g bezvodnog

kalijevog perklorata mnoinske koncentracije 0,20 mol i tikvica je do oznake

dopunjena deioniziranom vodom. Izraunajte masenu koncentraciju kalijevog

perklorata u razrijeenoj otopini.

SEMINAR 210.10.2011.