PŘÍPRAVA ROZTOKŮ Každý roztok se skládá z rozpouštědla a rozpuštěné látky a představuje stejnorodou, tedy hoogenní sěs. V anorganiké heii bývá rozpouštědle hlavně voda. Nejčastěji se setkáváe s roztoky pevné látky a kapaliny nebo roztoky dvou kapalin. Vzájený poěr těhto dvou základníh složek udává jejih konentrai. V praxi se hlavně setkáe se třei způsoby přípravy roztoků příslušné konentrae:. olární,. hotnostní, 3. objeovou..molární konentrae V toto případě se nožství látky v roztoku vyjadřuje pooí olární konentrae. Příprava roztoku pak vyhází ze základní jednotky látkového nožství a tí je ol (n). Jeden ol je definován v soustavě SI jako nožství látky obsahujíí stejný počet eleentárníh části (atoů, olekul, iontů), kolik je atoů v 0,0 kg nuklidu uhlíku 6 C. Hodnotě látkového nožství olu odpovídá 6,0.0 3 části. Počet části v olu látky (n ) je tedy 6,0.0 3 a tato hodnota je označována jako Avogadrova konstanta (N A 6,0.0 3 ol - ). Molární roztok určité látky obsahuje ol této látky v litru roztoku. Molární roztok označujee M (olarita). U roztoků je uváděn např. údaj M NaCl, 0, M NaOH. Pro konentrai roztoku platí definiční vztah: n () V a á tedy jednotku ol.l -. Hodláe-li použít pro výpočet olární hotnost (M ) uváděnou v tabulkáh, použijee vztah: () M. V kde je hotnost rozpouštěné látky v kilograeh, obje (V) je obje roztoku v litreh. Taková nožství roztoku se v laboratorníh podínkáh nepoužívá, stejného výsledku dosáhnee, pokud budee hotnost látky uvádět v graeh a obje v ililitreh. Poto ale také usíe olaritu převést na jednotky ol.l -3. Poznáka Při heikýh výpočteh není nutné se rigorózně držet SI soustavy. V toto případě se pragatiky přikloníe k etodologii heikýh výpočtů. Bude-li rozpouštědle destilovaná voda, dále považujee: 3 ρ H O 000 kg. g. l Příklad Kolik graů hloridu sodného NaCl je potřeba na přípravu 50 l jeho dvouolárního roztoku? - -
M 58,45 g. ol V 50 l M ol. l?. M M. V ( z tabulek).0. V ol. l.0 ol. l.58,45 g. ol.50 l 9,3 g Na přípravu 50 ililitrů dvouolárního ( M) roztoku je potřeba 9,3 graů hloridu sodného. Příprava roztoků pooí olární konentrae je na ístě u přesnýh a speiálníh ěření. K naši účelů si orientačně vystačíe z následujííh dvou způsobů přípravy roztoků..hotnostní vyjádření konentrae Hotnostní konentrae (také hotnostní zloek), vyjadřuje počet hotnostníh dílů (graů) látky rozpuštěné ve 00 díleh (graeh) roztoku. Značí se, nabývá hodnot 0, a platí pro ni vztah: A (3) r kde (A) je hotnost rozpouštěné látky (A) r je hotnost roztoku Při výpočteh hotnostní konentrae je důležité dosadit do jenovatele hotnostního zloku hotnost elého roztoku, nikoli pouze hotnost rozpouštědla. Zde se často hybuje! Hotnostní konentrae bývá nejčastěji vyjádřena hotnostní proente, které získáe vynásobení hodnoty hotnostního zloku sty proenty. (%) 00 % - -
Příklad Kolik glyerinu a kolik destilované vody je zapotřebí k přípravě 00 graů pětiproentního roztoku? 5 % 0,05 r ( O) H 00 g?? r Nejprve zjistíe, kolik glyerinu potřebujee k výrobě 5 % roztoku: G ( G) ( G ) r. ( G) 00 g.0,05 0 g r Dále zjišťujee jaké nožství rozpouštědla (vody) je potřeba si připravit. Vyjdee opět ze vztahu pro elkovou hotnost roztoku: r G + H O H O r G ( 00 0) g 90 g K přípravě 00 g pětiproentního roztoku je zapotřebí 0 g glyerinu a 90 g vody. Příklad Jaká je hotnostní konentrae roztoku v %, který vznikne rozpuštění graů ukru ve 48 ililitreh vody? V ( S ) H O? 48 l r g ( saharoza) H O 48 g r - je hotnost konečného roztoku. Bude pro něj platit: r S + H O Pak konentrai v proenteh ůžee vypočítat: ( S ) 00 % S 00 % g ( + ) ( 48 + ) S H O g 0 % Hotnostní konentrae roztoku je 0 %. - 3 -
3. Objeové vyjádření konentrae Zde budee zřejě postupovat obdobný způsobe jako u hotnostní konentrae, jen je třeba si uvědoit, že oděřování objeu kapalnýh látek je éně přesné, na rozdíl od vah vážíí s přesností na iligray. Příprava roztoku libovolné konentrae Někdy potřebujee připravit roztok požadované konentrae z roztoku o znáé konentrai nebo íhat dva roztoky o různýh konentraíh. Pro síhání dvou roztoků rozdílné konentrae platí sěšovaí rovnie:, - jsou hotnosti roztoků (A) a (B), - jsou jejih konentrae 3 - je hotnost výsledného roztoku 3 - je konentrae výsledného roztoku Pro hotnost výsledného roztoku platí: ( r ) + 3 3 (4) ( r ) 3 + Označíe-li pro zjednodušení výslednou konentrai roztoku (r), bude pro ní platit: ( r ) + + (5) Pokud se roztok určité konentrae ředí vodou jejíž konentrai považujee za nulovou tedy: 0, rovnie pro konentrai výsledného roztoku se redukuje na tvar: r (6) A + B Veli často nastává případ, kdy áe k dispozie 00 % roztok látky a potřebujee z daného nožství připravit roztok o jiné, enší konentrai. Pak je nutné znát hotnost látky kterou přidáváe do původního roztoku, ve velké většině případů je to voda, hotnost : ( r ) ( r ) (7) - 4 -
Příklad Jaká je hotnostní konentrae roztoku, který vznikne přidání 00 graů 0% roztoku ke 50 graů 0% roztoku? A 00 g ( r )? 50 g 0 % 0, 0 % 0, K výpočtu výsledné hotnostní konentrae použijee vztah (5) ( r ) + 00 g 0, + + ( 00 + 50) 50 g.0, g 35 50 0,4 4 % Výsledný roztok á hotnostní konentrai 4%. Příklad Z čistého glyerinu o hotnosti,5 g připravte ředění s destilovanou vodou jeho 90 % roztok. r 90 % 0,9? 00 %,5 g ( r ) ( r ) 0,9,5 g 0,4 g 0,9 Ze 00 % roztoku glyerinu připravíe jeho 90 % roztok přidání 0,4 g destilované vody. Poznáky. Při přípravě roztoků je nutné dbát čistotu a pořádek veškerého laboratorního ateriálu. Na každou látku používáe nádoby určené výhradně pro tuto jednu látku.. Základní zásadou při íhání roztoků je přidávat pevnou látku do kapalné, nikoli naopak. 3. Při prái na digitálníh vaháh plně využíváe jejih tehniké ožnosti, kdy ůžee při jedno vážení určit hotnost látky v nádobě. 4. Při íhání roztoků neplýtváe zbytečně heikáliei a připravujee jen takové nožství, jaké nezbytně potřebujee. - 5 -