التخفيف هو عملية جعل المحلول المركز أكثر تمييعًا. هناك مجموعة متنوعة من الأسباب التي قد تجعل شخصًا ما يرغب في إجراء التخفيف ، تتراوح من الأسباب الجادة إلى الأسباب البسيطة. على سبيل المثال ، يقوم علماء الكيمياء الحيوية بتخفيف المحاليل من أشكالهم المركزة لإيجاد حلول جديدة لاستخدامها في التجارب ، بينما ، من ناحية أخرى ، غالبًا ما يخفف السقاة الخمور بالمشروبات الغازية أو العصائر لجعل الكوكتيلات ألذ طعمًا. الصيغة العامة لحساب التخفيف هي ج1الخامس1 = ج2الخامس2 ، مع C.1 و ج2 تمثل التركيزات الأولية والنهائية للمحلول ، على التوالي ، و V.1 و V.2 يمثل الحجم.
خطوة
طريقة 1 من 2: التخفيف الدقيق للمركزات عن طريق معادلة التخفيف
الخطوة الأولى: حدد ما تعرفه وما لا تعرفه
عادةً ما يعني التخفيف في الكيمياء أخذ كمية صغيرة من المحلول الذي تعرف تركيزه ، ثم إضافة سائل محايد (مثل الماء) لعمل محلول جديد بحجم أكبر ولكن تركيز أقل. غالبًا ما يتم ذلك في مختبرات الكيمياء ، لأنه من أجل الفعالية ، غالبًا ما يتم تخزين الكواشف بتركيزات عالية جدًا ، والتي يتم تخفيفها بعد ذلك لاستخدامها في التجارب. عادة ، في معظم مواقف العالم الحقيقي ، ستعرف تركيز الحل الأولي الخاص بك والتركيز أو الحجم الذي تريد أن يكون تركيزك النهائي ، ولكن ليس حجم الحل الأولي الذي تحتاجه للحصول على الحل النهائي.
- ومع ذلك ، في مواقف أخرى (خاصة في مشاكل المدرسة) ، قد تحتاج إلى العثور على أجزاء أخرى من اللغز - على سبيل المثال ، قد يتم إعطاؤك حجمًا وتركيزًا أوليًا ، ثم يُطلب منك إيجاد التركيز النهائي إذا قمت بتخفيف حل وفقًا لذلك. إلى الحجم المطلوب. في أي حالة من حالات التخفيف ، من المفيد ملاحظة المتغيرات المعروفة وغير المعروفة قبل البدء.
-
دعنا ننتهي من أسئلة المثال. لنفترض أنه طُلب منا تخفيف محلول 5 م بالماء لجعل 1 لتر من محلول 1. مم. في هذه الحالة ، نعرف تركيز محلولنا الأولي والحجم والتركيز النهائي الذي نريده ، ولكن ليس مقدار المحلول الأولي الذي نحتاج إلى إضافته مع الماء لتحقيق النتيجة المرجوة.
تذكير: في الكيمياء ، M هو قياس تركيز يسمى مولارية ، والتي تشير إلى مولات مادة لكل لتر
الخطوة 2. أدخل القيم الخاصة بك في الصيغة C1الخامس1 = ج2الخامس2.
في هذه الصيغة ، سي1 هو التركيز الأولي للمحلول ، V1 هو حجم الحل الابتدائي C2 هو التركيز النهائي للمحلول ، و V.2 هو حجم الحل النهائي. سيساعدك إدخال القيم المعروفة في هذه المعادلة في العثور على قيم غير معروفة بصعوبة أقل.
- قد تجد أنه من المفيد وضع علامة استفهام أمام الوحدة التي تريد البحث عنها لمساعدتك في حلها.
-
دعنا نكمل مثالنا. سوف ندخل القيم التي نعرفها على النحو التالي:
- ج1الخامس1 = ج2الخامس2
- (5 م) الخامس1 = (1 ملم) (1 لتر). تركيزنا لهما وحدات مختلفة. دعنا نتوقف هنا وننتقل إلى الخطوة التالية.
الخطوة الثالثة. ضع في اعتبارك أي اختلافات في الوحدة
نظرًا لأن الحلول تتضمن تغييرات في التركيز (والتي يمكن أن تكون كبيرة جدًا في بعض الأحيان) ، فليس من غير المعتاد أن يكون للمتغيرين في المعادلة وحدات مختلفة. في حين أنه من السهل التغاضي عن هذا ، إلا أن الوحدات غير المتكافئة في معادلتك يمكن أن تتسبب في أن تكون إجابتك غير صحيحة. قبل الانتهاء ، قم بتحويل جميع القيم ذات التركيز و / أو وحدات الحجم المختلفة.
-
في مثالنا ، نستخدم وحدات مختلفة لتركيزات M (الأضراس) و ملي مولار (المليمتر). دعنا نغير قياسنا الثاني إلى M:
- 1 مم × 1 م / 1000 مم
- = 0.001 م
الخطوة 4. النهاية
حل المعادلة بمجرد تساوي كل الوحدات. يمكن القيام بذلك دائمًا باستخدام الجبر البسيط.
-
نوقف مشكلة المثال لدينا هنا: (5 M) V.1 = (1 ملم) (1 لتر). لنجد قيمة V.1 مع وحدتنا الجديدة.
- (5 م) الخامس1 = (0.001 م) (1 لتر)
- الخامس1 = (0.001 م) (1 لتر) / (5 م).
-
الخامس1 = 0.0002 لتر أو 0.2 مل.
الحلول المخففة الخطوة 5 الخطوة 5. فهم كيفية استخدام إجابتك بشكل صحيح
لنفترض أنك عثرت على القيمة المفقودة ، لكنك لست متأكدًا من كيفية استخدام هذه المعلومات الجديدة في التخفيف الفعلي الذي تحتاج إلى القيام به. هذا أمر مفهوم - لغة الرياضيات والعلوم في بعض الأحيان لا تتطابق مع العالم الحقيقي. عندما تعرف القيم الأربع في المعادلة ج1الخامس1 = ج2الخامس2، قم بإجراء التخفيف على النحو التالي:
- قياس الحجم الخامس1 من محلول بتركيز C1. ثم أضف مادة مخففة كافية (ماء ، إلخ) لتكوين الحجم الكلي V.2. سيكون لهذا الحل الجديد التركيز الذي تريده (C2).
- في مثالنا ، على سبيل المثال ، نقيس أولاً 0.2 مل من محلول 5 م. بعد ذلك ، سنضيف كمية كافية من الماء لزيادة حجم المحلول إلى 1 لتر: 1 لتر - 0.0002 لتر = 0.9998 لتر ، أو 999 ، 8 مل. بمعنى آخر ، سنضيف 999.8 مل من الماء إلى محلول العينة الصغير. محلولنا الجديد المخفف بتركيز 1 ملي مولار ، وهو تركيزنا المرغوب.
طريقة 2 من 2: عمل حل تخفيف بسيط وعملي
الحلول المخففة الخطوة 6 الخطوة 1. اقرأ أي عبوة للحصول على معلومات
هناك مجموعة متنوعة من الأسباب التي قد تجعلك ترغب في صنع محلول مخفف في المنزل أو في المطبخ أو في معمل آخر غير كيميائي. على سبيل المثال ، يعد صنع عصير البرتقال من مركز بسيط مخففًا. في كثير من الحالات ، يحتوي المنتج الذي يجب تخفيفه على معلومات حول التخفيف الذي يجب صنعه في مكان ما على العبوة. قد يكون لديهم تعليمات دقيقة لاتباعها. فيما يلي بعض الأشياء التي يجب البحث عنها عند البحث عن المعلومات:
- حجم المنتج المستخدم
- حجم المادة المخففة المستخدمة
- نوع المادة المخففة المستخدمة (الماء عادة)
- تعليمات الخلط الخاصة
- قد لا ترى معلومات حول التركيز الدقيق للسائل المستخدم. هذه المعلومات ليست مفيدة للمستهلك العادي.
الحلول المخففة الخطوة 7 الخطوة 2. أضف المادة التي تعمل كمخفف إلى المحلول المركز
بالنسبة إلى التخفيفات المنزلية البسيطة ، مثل تلك التي قد تصنعها في المطبخ ، فأنت تحتاج حقًا فقط إلى معرفة حجم التركيز الذي تستخدمه والتركيز النهائي التقريبي الذي تريده قبل أن تبدأ. يخفف التركيز بكمية مناسبة من المادة المخففة ، والتي يتم تحديدها اعتمادًا على حجم التركيز الأولي المستخدم. انظر أدناه:
- على سبيل المثال ، إذا أردنا تخفيف 1 كوب من عصير البرتقال المركز إلى 1/4 تركيزه الأولي ، فإننا نضيف 3 أكواب الماء في التركيز. سيحتوي الخليط النهائي على كوب واحد من المركز في 4 أكواب من السائل الكامل - 1/4 من تركيزه الأولي.
- إليك مثال أكثر تعقيدًا: إذا أردنا تخفيف 2/3 كوب من التركيز إلى 1/4 تركيزه الأولي ، فسنضيف كوبين من الماء ، لأن 2/3 كوب يساوي 1/4 مرات 2 و 2/3 كوب من سائل كامل.
- تأكد من إضافة المادة في وعاء كبير بما يكفي لاحتواء الحجم النهائي الذي تريده - وعاء كبير أو وعاء مشابه.
الحلول المخففة الخطوة 8 الخطوة 3. تجاهل حجم المسحوق في معظم الحالات
عادةً لا تعتبر إضافة مسحوق (مثل خلطات مشروبات معينة) إلى سائل مخففًا. عادة ما يكون تغيير الحجم الناتج عن إضافة كمية صغيرة من المسحوق إلى السائل صغيرًا بما يكفي ليكون مهملاً. بمعنى آخر ، عند إضافة كمية صغيرة من المسحوق إلى سائل ، فقط أضف المسحوق إلى الحجم النهائي المطلوب من السائل واخلطه.
تحذير
- اتبع أي إرشادات أمان تقدمها الشركة المصنعة أو تطلبها شركتك. هذا مهم بشكل خاص إذا كان عليك تخفيف المحلول الحمضي.
- قد يتطلب العمل مع المحاليل الحمضية تدابير وإرشادات سلامة أكثر تفصيلاً من المحاليل غير الحمضية.
