Oplossingsconcentratie en verdunning

In een bepaalde hoeveelheid oplosmiddel kunnen verschillende hoeveelheden opgeloste stoffen worden toegevoegd om oplossingen met verschillende concentraties te creëren. In een verdunde oplossing is het aandeel opgeloste stof ten opzichte van het oplosmiddel klein, terwijl voor een geconcentreerde oplossing het aandeel groot is. De concentratie van een oplossing wordt uitgedrukt als molariteit, het aantal mol opgeloste stof per liter oplossing.

De noemer is het volume van de oplossing en niet het volume van het oplosmiddel. Om 1 liter van een 1-molaire oplossing te maken, wordt daarom 1 mol opgeloste stof toegevoegd aan een maatkolf, die vervolgens wordt gevuld tot de 1-liter-afbakening met het oplosmiddel. Evenzo, als 1 mol opgeloste stof wordt toegevoegd aan een andere kolf en vervolgens wordt gevuld tot de 0, 5 liter-markering met oplosmiddel, zou dit een 2-molaire oplossing geven.

De molariteit van de oplossing kan worden gebruikt als omrekeningsfactor tussen het aantal mol opgeloste stof en het volume van de oplossing. Stel dat 237 gram kaliumpermanganaat wordt opgelost in water om een 3-molaire oplossing te maken. Om het totale volume van de oplossing te berekenen, wordt eerst de massa van de opgeloste stof omgezet in mol.

Vervolgens wordt het aantal mol gedeeld door de molariteit om een volume van 0, 5 liter te krijgen. Als er meer water wordt toegevoegd, neemt het totale volume van de oplossing toe, maar het aantal mol opgeloste stof blijft hetzelfde. Dit betekent dat de concentratie van de oplossing is afgenomen, of dat de oplossing is verdund.

Verdunning van een geconcentreerde of stockoplossing wordt uitgevoerd met behulp van de verdunningsvergelijking, die de volumes en molariteiten van een oplossing voor en na het verdunningsproces relateert. M-een en V-een zijn de molariteit en het volume van de aanvankelijke geconcentreerde oplossing, en M-twee en V-twee zijn de molariteit en het volume van de uiteindelijke verdunde oplossing. De verdunningsvergelijking kan bijvoorbeeld worden gebruikt om een oplossing van kaliumpermanganaat te bereiden, wat medicinaal wordt gebruikt als algemeen desinfectiemiddel.

Welk volume van een 2-molaire stockoplossing is nodig om 1 liter van een 0, 2-molaire oplossing van kaliumpermanganaat te bereiden? We kennen M-een, M-twee en V-twee en de verdunningsvergelijking voor V-1 oplossen levert 0, 1 liter op. Daarom wordt 0, 1 liter van de stockoplossing toegevoegd aan een nieuwe maatkolf en wordt oplosmiddel toegevoegd om 1 liter van de 0, 2-molaire oplossing te maken.

Nadat de oplossing is verdund, blijft, hoewel de concentratie is veranderd, het aantal mol kaliumpermanganaat hetzelfde.