콘텐츠

• 단계로
• 1/3 부 : 집중에 대한 기본 지식
• 3 단계 중 2 : 적정
• 3 단계 중 3 단계 : 수족관의 염도 측정
• 팁
• 경고

화학 또는 화학에서 해결책 두 가지의 균질 한 혼합물-하나 용해 된 물질 그리고 용제 또는 용제 물질이 용해되는 곳. 집중 용매에서 용질의 양을 측정 한 것입니다. 용액의 농도를 결정하는 데는 여러 가지 이유가있을 수 있지만, 관련 화학은 수영장에서 염소 수준을 테스트하든 혈액 샘플에 대한 생명을 구하는 분석을 수행하든 동일합니다. 이 가이드는 용액 화학의 몇 가지 기본적인 부분을 가르친 다음, 일반적이고 실용적인 적용 절차 인 수족관 유지 관리를 안내합니다.

단계로

1/3 부 : 집중에 대한 기본 지식

1. 농도 표기법. 물질의 농도는 용질의 양을 용매의 양으로 나눈 값입니다. 그러나 주어진 물질의 양을 표현하는 방법이 다르기 때문에 농도를 다른 방식으로 표현하는 것도 가능합니다. 여기에서 가장 일반적인 철자를 찾을 수 있습니다.
   • 리터당 그램 (g / L.) 주어진 부피의 용액에 용해 된 용질의 질량 (그램 단위) (용질의 부피와 반드시 동일하지는 않음) 일반적으로 액체 용매의 고체 용액에 사용됩니다.
   • 몰 농도 (M.) 용액의 부피로 나눈 용질의 몰수.
   • 백만 분율 (ppm.) 용액의 백만 입자 당 용질 입자 수 (보통 그램)의 비율에 10을 곱한 값입니다. 일반적으로 매우 희석 된 수용액에 사용됩니다 (물 1L = 1000g).
   • 복합 물질의 백분율. 용액 입자 100 개당 용질 입자의 비율 (그램 단위)로 백분율로 표시됩니다.
2. 농도를 찾는 데 필요한 데이터를 파악하십시오. 몰 농도 (아래 참조)를 제외하고 위에 표시된대로 농도를 작성하는 일반적인 방법을 사용하려면 용질의 질량과 결과 용액의 질량 또는 부피를 알아야합니다. 용액의 농도를 찾아야하는 많은 화학 문제는이 정보를 제공하지 않습니다. 그렇다면이 정보를 찾기 위해 알고있는 정보와 협력해야합니다.
   • 예: 물 2 리터에 소금 1/2 티스푼을 녹여 만든 용액의 농도 (리터당 그램)를 구해야한다고 가정 해 보겠습니다. 우리는 또한 소금 1 티스푼이 약 6 그램이라는 것을 알고 있습니다. 이 경우 변환은 쉽습니다. 곱하기 : 1/2 티스푼 x (6 그램 / 1 티스푼) = 3 그램의 소금. 소금 3g을 2 리터 또는 물로 나눈 값 = 1.5g / L
3. 몰 농도 계산 방법을 알아보십시오. 몰 농도는 용질의 몰수를 알아야하지만 용질의 질량과 화학식을 알고 있다면 쉽게 추론 할 수 있습니다. 각 화학 원소는 그 원소의 1 몰에 대한 특정 질량 인 알려진 "몰 질량"(MM)을 가지고 있습니다. 이 몰 질량은 주기율표 (일반적으로 화학 기호 및 원소 이름 아래에 있음)에서 찾을 수 있습니다. 몰 질량을 얻으려면 용질 성분의 몰 질량을 추가하기 만하면됩니다. 그런 다음 용질의 알려진 질량에 (용질의 1 / MM)을 곱하여 용질의 양을 몰 단위로 찾으십시오.
   • 예: 위의 식염수 용액의 몰 농도를 찾고 싶다고 가정합니다. 요약하자면 2 리터의 물에 3 그램의 소금 (NaCl)이 있습니다. 주기율표를보고 Na와 Cl의 몰 질량을 알아내는 것부터 시작하십시오. Na = 약 23g / mol 및 Cl = 약 35.5g / mol. 따라서 NaCl의 MM = 23 + 35.5 = 58.5g / mol. 3g의 NaCl x (1 몰 NaCl / 58.5g NaCl) = 0.051 몰 NaCl. 0.051 몰 NaCl / 2 리터 물 = .026 M NaCl
4. 농도 계산에 대한 표준 연습을 연습하십시오. 위의 지식은 간단한 상황에서 농도를 계산하는 데 필요한 모든 것입니다. 원칙적으로 용액의 질량 또는 부피와 첨가 된 용질의 양을 알고 있거나, 명세서에 제공된 정보에서 이것을 추론 할 수 있다면 용액의 농도를 쉽게 측정 할 수 있어야합니다. 실력을 향상시키기 위해 연습 문제를 만드십시오. 아래 예제 연습을 참조하십시오.
   • 물에 1.5g의 NaCl을 첨가하여 얻은 400ml 용액에서 NaCL의 몰 농도는 얼마입니까?
   • 물 150L에 납 (Pb) 0.001g을 첨가하여 만든 용액의 농도 (ppm)는 얼마입니까? (물 1L = 1000g)이 경우 물질을 첨가하면 용액의 부피가 미세하게 증가하므로 용매의 부피를 용액의 부피로 사용할 수 있습니다.
   • 물에 1/2 몰 KCl을 첨가하여 만든 0.1L 용액의 리터당 농도를 구합니다. 이 문제의 경우 KCL의 몰 질량을 사용하여 용질의 KCl 그램 수를 계산하여 앞에서 뒤로 작업해야합니다.

3 단계 중 2 : 적정

1. 적정 적용시기 이해하기. 적정은 용액에 존재하는 용질의 양을 계산하기 위해 화학자가 사용하는 기술입니다. 적정을 수행하려면 용질과 다른 시약 (일반적으로 용해 됨)간에 화학 반응을 생성합니다. 두 번째 시약의 정확한 양을 알고 있고 시약과 용질 사이의 반응에 대한 화학 방정식을 알고 있으므로 용질과의 반응에 필요한 시약의 양을 측정하여 용질의 양을 계산할 수 있습니다. 완전한.
   • 따라서 적정은 용액의 농도를 계산하는 데 매우 유용 할 수 있습니다. 처음에 얼마나 많은 용질이 첨가되었는지 모른다면.
   • 용액에 용질의 양을 아는 경우 적정 할 필요가 없습니다. 1 부에 설명 된대로 용액의 부피를 측정하고 농도를 계산하기 만하면됩니다.
2. 적정 장비를 설정하십시오. 정확한 적정을 수행하려면 깨끗하고 정확하며 전문적인 장비가 필요합니다. 뷰렛 홀더에 부착 된 보정 뷰렛 아래에 삼각 플라스크 또는 비커를 사용합니다. 뷰렛의 노즐은 벽을 건드리지 않고 플라스크 또는 비커의 목에 있어야합니다.
   • 모든 장비를 미리 세척하고 탈 이온수로 헹구고 건조했는지 확인합니다.
3. 플라스크와 뷰렛을 채 웁니다. 소량의 미지 용액을 정확하게 측정합니다. 용해되면 물질이 용매를 통해 고르게 퍼지므로 용액의 작은 샘플 농도는 원래 용액의 농도와 동일합니다. 용액과 반응 할 알려진 농도의 용액으로 뷰렛을 채우십시오. 뷰렛에있는 용액의 정확한 부피를 기록해 둡니다. 반응에 사용 된 총 용액을 찾기 위해 최종 부피를 빼십시오.
   • 주의 : 뷰렛의 용액과 플라스크의 용질 사이의 반응이 반응의 징후를 보이지 않으면 지시자 플라스크에. 이들은 화학에서 용액이 등가 점 또는 종점에 도달 할 때 시각적 신호를 제공하는 데 사용됩니다. 지표는 일반적으로 산-염기 및 산화 환원 반응을 검사하는 적정에 사용되지만 몇 가지 다른 지표도 있습니다. 화학 교과서를 참조하거나 인터넷에서 반응에 적합한 지표를 찾으십시오.
4. 적정을 시작하십시오. 뷰렛의 용액 ( "적정 제")을 플라스크에 천천히 추가합니다. 반응이 진행되는 동안 자석 교반 스틱 또는 유리 교반 스틱을 사용하여 용액을 부드럽게 혼합합니다. 용액이 눈에 띄게 반응하는 경우 반응이 일어나고 있다는 특정 징후 (색상, 거품, 잔류 물 등)를 볼 수 있습니다. 표시기를 사용하는 경우 뷰렛을 통해 올바른 플라스크로 모든 방울이 들어오는 것을 볼 수 있습니다. 색상 변경.
   • 반응으로 인해 pH 값이나 전위가 변경되면 pH 판독기 또는 전위차계를 플라스크에 추가하여 화학 반응의 진행 상황을 측정 할 수 있습니다.
   • 보다 정확한 적정을 위해 위와 같이 pH 또는 전위를 모니터링하고 소량의 적정 제를 추가 한 후 반응이 어떻게 진행되는지 매번 기록하십시오. 첨가 된 적정 제의 부피에 대한 용액의 산성도 또는 전위를 플로팅합니다. 반응의 등가 점에서 곡선의 기울기가 급격하게 변화하는 것을 볼 수 있습니다.
5. 적정 속도를 늦추십시오. 화학 반응이 종점에 가까워지면 적가 진행으로 적정 속도를 늦 춥니 다. 표시기를 사용하는 경우 색상 깜박임이 더 오래 지속되는 것을 알 수 있습니다. 이제 반응이 종말점에 도달하게하는 정확한 드롭을 결정할 수있을 때까지 가능한 한 천천히 적정을 계속하십시오. 지표의 경우 일반적으로 응답에서 가능한 가장 빠른 지속 색상 변화를 확인합니다.
   • 뷰렛에 최종 볼륨을 기록하십시오. 뷰렛의 시작 부피에서 이것을 빼면 사용한 적정 제의 정확한 부피를 찾을 수 있습니다.
6. 용액의 용질 양을 계산하십시오. 적정 제와 용액 간의 반응에 대한 화학 방정식을 사용하여 플라스크의 용질 몰 수를 찾으십시오. 용질의 몰수를 찾으면 간단히 플라스크에있는 용액의 부피로 나누어 용액의 몰도를 찾거나 몰의 수를 그램으로 변환하고 용액의 부피로 나눌 수 있습니다. , g / L 단위의 농도를 구합니다. 이를 위해서는 화학량 론에 대한 약간의 기본 지식이 필요합니다.
   • 예를 들어, 물 속의 HCl 용액을 당량점으로 적정 할 때 0.5M NaOH 25ml를 사용했다고 가정합니다. HCl 용액은 적정을 위해 60ml의 부피를 가졌다. 우리 용액에는 몇 몰의 HCl이 있습니까?
   • 시작하려면 NaOH와 HCl의 반응에 대한 화학 방정식을 살펴 보겠습니다. NaOH + HCl> H₂O + NaCl
   • 이 경우 1 분자의 NaOH는 1 분자의 HCl과 생성 된 물 및 NaCl과 반응합니다. 따라서 모든 HCl을 중화하기에 충분한 NaOH를 추가했기 때문에 반응에서 소비되는 NaOH의 몰수는 플라스크의 HCl 몰수와 동일합니다.
   • 그래서 두더지 단위의 NaOH의 양을 알아 봅시다. 25ml NaOH = 0.025L NaOH x (0.5mol NaOH / 1L) = 0.0125 몰 NaOH.
   • 반응에서 소비 된 NaOH의 몰수 = 용액의 HCl 몰수라는 반응 방정식에서 추론했기 때문에 이제 용액에 0.0125 몰의 HCl이 있음을 알 수 있습니다.
7. 용액의 농도를 계산하십시오. 이제 용액의 용질 양을 알았으므로 몰 농도 측면에서 농도를 쉽게 찾을 수 있습니다. 용액의 용질 몰 수를 용액 샘플의 부피로 나누기 만하면됩니다 (아니 샘플을 채취 한 더 많은 양의 부피.) 결과는 용액의 몰 농도입니다!
   • 위 예의 몰 농도를 찾으려면 HCl의 몰 수를 플라스크의 부피로 나눕니다. 0.0125 몰 HCl x (1 / 0.060L) = 0.208 M HCl.
   • 몰도를 g / L, ppm 또는 조성 백분율로 변환하려면 용질의 몰수를 질량으로 변환하십시오 (용질의 몰 질량 사용). ppm 및 화합물 백분율의 경우 부피도 변환해야합니다. 질량에 대한 솔루션의 질량 (밀도와 같은 변환 계수 사용 또는 단순히 무게 측정)을 사용한 다음 결과에 각각 10 또는 10을 곱합니다.

3 단계 중 3 단계 : 수족관의 염도 측정

1. 탱크에서 물 샘플을 채취하십시오. 볼륨을 정확하게 기록하십시오. 가능하면 mL와 같은 SI 단위로 부피를 측정하십시오. L로 변환하기 쉽습니다.
   • 이 예에서는 수족관의 물에서 염분, 물 속의 소금 (NaCl) 농도를 테스트합니다. 이 목적을 위해 물 샘플을 취한다고 가정합니다. 3mL 수족관에서 최종 답변을 설정합니다. g / L.
2. 물 샘플을 적정하십시오. 용질에서 명확하게 보이는 반응을 생성하는 적정 제를 선택하십시오. 이 경우 0.25M AgNO의 솔루션을 사용합니다.₃ (질산은), 다음 반응에서 NaCl과 반응 할 때 불용성 염소 염을 생성하는 화합물 : AgNO₃ + NaCl> NaNO₃ + AgCl. 소금 (AgCl)은 부유하고 용액에서 분리 될 수있는 흐린 흰색 잔류 물로 보일 것입니다.
   • 용액이 흐려질 때까지 뷰렛 또는 작은 주사 바늘에서 수족관 샘플로 질산은을 적정합니다. 이러한 작은 샘플의 경우 바로 그거죠 질산은을 얼마나 추가했는지 결정하십시오-각 방울을주의 깊게 연구하십시오.
3. 반응이 끝날 때까지 계속하십시오. 질산은이 용액의 혼탁을 멈 추면 추가 된 ml의 수를 확인할 수 있습니다. AgNO3 적정 아주 느린 특히 끝 점이 다가올 때 솔루션을 면밀히 관찰합니다.
   • 0.25M AgNO가 3mL 있다고 가정합니다.₃ 반응이 끝나기 위해 필요했고 물은 더 이상 흐려지지 않았습니다.
4. 적정 제의 몰 수를 결정하십시오. 이 단계는 간단합니다. 추가 한 적정 제의 부피에 몰 농도를 곱하십시오. 이것은 사용 된 적정 제의 몰 수를 제공합니다.
   • 3 mL x 0.25 M = 0.003 L x (.25 몰 AgNO₃/ 1L) = 0.000075 몰 AgNO₃.
5. 용질의 몰 수를 결정하십시오. 반응 방정식을 사용하여 AgNO의 몰 수를 변환하십시오.₃ NaCl의 몰에. 반응 방정식은 다음과 같습니다. AgNO₃ + NaCl> NaNO₃ + AgCl. 1 몰 AgNO₃ 1 몰의 NaCl과 반응하므로 이제 용액의 NaCl 몰수 = AgNO 몰수₃ 추가됩니다. 0.000075 몰.
   • 이 경우 : AgNO 1 몰₃ 1 mol의 NaCl과 반응합니다. 그러나 1 몰의 적정 제가 용질 2 몰과 반응하면 용질의 몰수를 얻기 위해 적정 제의 몰수에 2를 곱합니다.
   • 반대로 적정 제 2 몰이 용질 1 몰과 반응하면 적정 제 몰수를 2로 나눕니다.
   • 이 규칙은 3 몰의 적정 제와 1 몰의 용질, 4 몰의 적정 제와 1 몰의 용질 등에 비례하여 1 몰의 적정 제와 3 몰의 용질, 1 몰의 적정 제 및 4 몰의 용질에 상응합니다. 기타
6. 용질 몰수를 그램으로 변환하십시오. 이렇게하려면 용질의 몰 질량을 계산하고 용질의 몰 수를 곱해야합니다. NaCl의 몰 질량을 찾으려면 주기율표를 사용하여 염 (Na)과 염화물 (Cl)의 원자량을 찾아 추가하십시오.
   • MM Na = 22,990. MM Cl = 35,453.
   • 22,990 + 35,453 = 58.443g / 몰
   • 0.000075 몰 NaCl x 58.442g / 몰 = 0.00438 몰 NaCl.
   • 주의 : 원자에 한 종류 이상의 분자가있는 경우 해당 원자의 몰 질량을 여러 번 추가해야합니다. 예를 들어, 당신이 AgNO의 몰 질량이라면₃, 분자에 3 개의 산소 원자가 있기 때문에 산소의 질량을 3 번 더합니다.
7. 최종 농도를 계산하십시오. 우리는 용질의 질량을 그램 단위로 가지고 있으며 테스트 용액의 부피를 알고 있습니다. 지금해야 할 일은 나누기 만하면됩니다 : 0.00438 g NaCl / 0.003 L = 1.46g NaCl / L
   • 해수의 염도는 약 35g NaCl / L입니다. 우리 수족관은 바다 물고기를 먹기에는 짠맛이 거의 없습니다.

팁

• 분리시 용질과 용매가 서로 다른 상태 (고체, 액체, 기체)로 존재할 수 있지만, 물질이 용해 될 때 형성된 용액은 용매 상태와 동일한 상태가됩니다.
• Ag + 2 HNO3 → AgNO3 + NO2 + H2O
• 투명한 플라스틱이나 유리 만 사용하십시오.
• 다음은 예제 비디오입니다. [1]

경고

• AgNO3 용액을 밀폐 된 어두운 병에 보관하십시오. 빛에 민감합니다.
• 강산 또는 염기로 작업 할 때주의하십시오. 방에 충분한 신선한 공기가 있는지 확인하십시오.
• 보안경과 장갑을 착용하십시오.
• 은을 되 찾으려면 다음 사항에 유의하십시오. Cu (s) + 2 AgNO3 (aq) → Cu (NO3) 2 + 2 Ag (s) (s)는 고체를 의미합니다.