Λύσεις — Εργαστήριο Κεφ. 2 · Παρασκευές Διαλυμάτων (σελ. 151) – ΚΛΙΝΙΚΗ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Ι Β΄ ΕΠΑΛ

ΚΛΙΝΙΚΗ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Ι Β΄ ΕΠΑΛ ΚΛΙΝΙΚΗ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Ι Β΄ ΕΠΑΛ – ΛΥΣΕΙΣ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Ασκήσεων Σχολικού Βιβλίου Λύσεις — Εργαστήριο Κεφ. 2 · Παρασκευές Διαλυμάτων (σελ. 151) – ΚΛΙΝΙΚΗ ΒΙΟΧΗΜΕΙΑ Ι Β΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Εργαστήριο Κεφ. 2 · Παρασκευές Διαλυμάτων (σελ. 151)

Απαντήσεις στις 12 ασκήσεις του βιβλίου (όλες αριθμητικές).

NaCl 2% W/V

Ερώτηση: 1. Να παρασκευάσετε διάλυμα χλωριούχου νατρίου 2% (W/V) από στερεή ουσία.

Λύση:

2% W/V σημαίνει 2 g NaCl σε 100 mL διαλύματος (γενικά \(g=\dfrac{2\times V}{100}\)).
Π.χ. για 100 mL ζυγίζουμε 2 g NaCl· για V mL, \(\dfrac{2V}{100}\) g.

Απάντηση: Ζυγίζουμε 2 g NaCl και διαλύουμε σε απεσταγμένο νερό μέχρι 100 mL (ή ανάλογα με τον όγκο).

Πρόσεξε:

Χωρίς δοσμένο όγκο, δίνουμε την περιεκτικότητα ανά 100 mL (2 g/100 mL).

NaCl 4% W/V 250mL

Ερώτηση: 2. Να παρασκευάσετε 250 mL διαλύματος χλωριούχου νατρίου 4% (W/V).

Λύση:

\(g=\dfrac{4\times 250}{100}=10\) g NaCl.

Απάντηση: Ζυγίζουμε 10 g NaCl και διαλύουμε μέχρι 250 mL.

Πρόσεξε:

4·250/100 = 10 g.

Οξικό 10% V/V 1L

Ερώτηση: 3. Να παρασκευάσετε 1 L διαλύματος οξεικού οξέος 10% (V/V).

Λύση:

10% V/V = 10 mL σε 100 mL. Για 1000 mL: \(mL=\dfrac{10\times 1000}{100}=100\) mL.

Απάντηση: Παίρνουμε 100 mL οξεικού οξέος και συμπληρώνουμε με νερό μέχρι 1000 mL.

Πρόσεξε:

10·1000/100 = 100 mL.

NaOH 2Μ από 20% W/V

Ερώτηση: 4. Να παρασκευάσετε 200 mL διαλύματος υδροξειδίου του νατρίου 2 Μ, από διάλυμα 20% (W/V), με Ε.Β. = 1,17.

Λύση:

Μ.Β. NaOH = 40. Ζητούμενο: \(g=M\cdot V(L)\cdot M.B.=2\times0{,}2\times40=16\) g NaOH.
Το διάλυμα 20% W/V περιέχει 20 g NaOH σε 100 mL διαλύματος. Για 16 g: \(V=\dfrac{16\times100}{20}=80\) mL.

Απάντηση: Παίρνουμε 80 mL του διαλύματος 20% W/V και αραιώνουμε μέχρι 200 mL.

Πρόσεξε:

Επειδή είναι W/V (g/100 mL), το Ε.Β. δεν χρειάζεται· V=80 mL. (Αν το διάλυμα ήταν W/W, τότε θα χρειαζόταν το Ε.Β. και V=68,4 mL.)

NaCl 2Μ 500mL

Ερώτηση: 5. Να παρασκευάσετε 500 mL διαλύματος χλωριούχου νατρίου μοριακότητας Μ=2.

Λύση:

Μ.Β. NaCl = 23 + 35 = 58 (ατομικά βάρη του Πίνακα 2.1 του βιβλίου). \(g=M\cdot V(L)\cdot M.B.=2\times0{,}5\times58=58\) g.

Απάντηση: Ζυγίζουμε 58 g NaCl και διαλύουμε μέχρι 500 mL.

Πρόσεξε:

2·0,5·58 = 58 g.

CaCl2 3Ν 250mL

Ερώτηση: 6. Να παρασκευάσετε 250 mL διαλύματος χλωριούχου ασβεστίου κανονικότητας Ν=3.

Λύση:

Μ.Β. CaCl₂ = 40 + 2×35 = 110 (ατομικά βάρη του Πίνακα 2.1). Σθένος = 2, άρα \(Eq=\dfrac{110}{2}=55\) g.
\(g=N\cdot V(L)\cdot Eq=3\times0{,}25\times55=41{,}25\) g.

Απάντηση: Ζυγίζουμε 41,25 g CaCl₂ και διαλύουμε μέχρι 250 mL.

Πρόσεξε:

Eq = Μ.Β./σθένος = 110/2 = 55· 3·0,25·55 = 41,25 g.

H2SO4 0,2Ν από 1Ν

Ερώτηση: 7. Να παρασκευάσετε 100 mL διαλύματος θειικού οξέος 0,2 Ν, από διάλυμα θειικού οξέος 1 Ν.

Λύση:

\(C_1V_1=C_2V_2\): \(V_1=\dfrac{0{,}2\times100}{1}=20\) mL.

Απάντηση: Παίρνουμε 20 mL του διαλύματος 1 Ν και αραιώνουμε μέχρι 100 mL.

Πρόσεξε:

V₁=0,2·100/1=20 mL.

15% από 20% W/W

Ερώτηση: 8. Να παρασκευάσετε διάλυμα 15% (W/W), από διάλυμα 20% (W/W).

Λύση:

15% W/W σημαίνει 15 g ουσίας σε 100 g διαλύματος· επειδή η περιεκτικότητα είναι κατά βάρος, η αραίωση υπολογίζεται με μάζες διαλύματος και όχι με όγκους.
\(C_1\cdot m_1=C_2\cdot m_2\): για 100 g τελικού διαλύματος \(m_1=\dfrac{15\times100}{20}=75\) g διαλύματος 20%.
Ζυγίζουμε 75 g διαλύματος 20% και προσθέτουμε 100 − 75 = 25 g απεσταγμένου νερού.

Απάντηση: Αναμιγνύουμε 75 g διαλύματος 20% (W/W) με 25 g νερού → 100 g διαλύματος 15% (W/W) (δηλαδή 3 μέρη βάρους του 20% με 1 μέρος βάρους νερού).

Πρόσεξε:

Έλεγχος: 75 g × 20/100 = 15 g ουσίας σε 100 g διαλύματος = 15%.
Αν η αραίωση γίνει με όγκους, χρειάζεται και το ειδικό βάρος (\(C_1\times V_1\times E.B._1=C_2\times V_2\times E.B._2\)), γιατί τα δύο διαλύματα έχουν διαφορετική πυκνότητα.

Ανάμιξη HCl 5Ν ΚΑΙ 1Ν → 2Ν

Ερώτηση: 9. Ποιους όγκους διαλυμάτων υδροχλωρικού οξέος 5 Ν και 1 Ν πρέπει να αναμίξουμε για να παρασκευάσουμε διάλυμα υδροχλωρικού οξέος 2 Ν, όγκου 1 L;

Λύση:

Σύστημα: \(V_1+V_2=1000\) και \(5V_1+1V_2=2\times1000=2000\).
Αντικατάσταση: \(5V_1+(1000-V_1)=2000\Rightarrow 4V_1=1000\Rightarrow V_1=250\) mL· \(V_2=750\) mL.

Απάντηση: Αναμιγνύουμε 250 mL του 5 Ν + 750 mL του 1 Ν → 1 L διαλύματος 2 Ν.

Πρόσεξε:

Ισοζύγιο γραμμοϊσοδυνάμων: 5·250 + 1·750 = 2000 = 2·1000.

Αλκοόλη 70° 2L από 95°

Ερώτηση: 10. Να παρασκευάσετε 2 L αλκοόλης 70°, από αλκοόλη 95°.

Λύση:

\(C_1V_1=C_2V_2\): \(V_1=\dfrac{70\times2000}{95}=1473{,}7\) mL.

Απάντηση: Παίρνουμε ≈ 1473,7 mL αλκοόλης 95° και συμπληρώνουμε νερό μέχρι 2000 mL.

Πρόσεξε:

V₁=70·2000/95=1473,7 mL.

Αιθανόλη 10° από 20°

Ερώτηση: 11. Πόσος όγκος αιθανόλης 20° απαιτείται για την παρασκευή 1 L αιθανόλης 10°;

Λύση:

\(C_1V_1=C_2V_2\): \(V_1=\dfrac{10\times1000}{20}=500\) mL.

Απάντηση: Απαιτούνται 500 mL αιθανόλης 20° (και νερό μέχρι 1000 mL).

Πρόσεξε:

V₁=10·1000/20=500 mL.

Τιτλοδότηση HCl με KOH

Ερώτηση: 12. Να γίνει τιτλοδότηση διαλύματος υδροχλωρικού οξέος 0,1 Ν, με πρότυπο διάλυμα υδροξειδίου του καλίου 0,1 Ν.

Λύση:

Η τιτλοδότηση ελέγχει αν το διάλυμα HCl έχει πράγματι κανονικότητα 0,1 Ν, με τη βοήθεια του πρότυπου διαλύματος KOH 0,1 Ν (αδιαμφισβήτητης ακρίβειας).
Σε μικρή κωνική φιάλη βάζουμε με πιπέττα 10 mL του διαλύματος HCl και 2-3 σταγόνες αλκοολικού διαλύματος φαινολοφθαλεΐνης 1%.
Γεμίζουμε προχοΐδα με το πρότυπο KOH 0,1 Ν και το αφήνουμε να πέφτει με σταθερή ροή στην κωνική φιάλη, ενώ την ανακινούμε· όταν αρχίσει να εμφανίζεται ρόδινη χροιά, συνεχίζουμε σταγόνα-σταγόνα μέχρι να χρωματιστεί πλήρως το διάλυμα (πλήρης εξουδετέρωση).
Σημειώνουμε τα mL του KOH που καταναλώθηκαν και υπολογίζουμε: \(N_{HCl}=\dfrac{N_{KOH}\times V_{KOH}}{V_{HCl}}=\dfrac{0{,}1\times V_{KOH}}{10}\).
Αν καταναλώθηκαν ακριβώς 10 mL, το HCl είναι 0,1 Ν. Αν π.χ. καταναλώθηκαν 10,5 mL, \(N_{HCl}=\dfrac{0{,}1\times10{,}5}{10}=0{,}105\) Ν (πυκνότερο)· τότε σε ογκομετρική φιάλη των 1000 mL βάζουμε \(1000\times\dfrac{0{,}1}{0{,}105}=952\) mL του διαλύματος και συμπληρώνουμε με A.D. μέχρι τη χαραγή.

Απάντηση: Ογκομετρούμε 10 mL HCl με πρότυπο KOH 0,1 Ν από προχοΐδα, με δείκτη φαινολοφθαλεΐνη, και υπολογίζουμε \(N_{HCl}=0{,}1\times V_{KOH}/10\)· αν \(V_{KOH}=10\) mL το διάλυμα είναι ακριβώς 0,1 Ν, αλλιώς διορθώνουμε την κανονικότητά του.

Πρόσεξε:

Στο ισοδύναμο σημείο ισχύει \(N_1V_1=N_2V_2\) (εξουδετέρωση 1:1).
Κατανάλωση KOH μεγαλύτερη από 10 mL σημαίνει ότι το HCl είναι πυκνότερο από 0,1 Ν (διορθώνεται με προσθήκη A.D.)· μικρότερη κατανάλωση σημαίνει ότι είναι αραιότερο.