PREPARACIÓ DE SOLUCIONS: COM ES FA, EXEMPLES, EXERCICIS - QUIMICA - 2026

La preparació de solucions és una de les activitats més desenvolupades dins i fora de la ciència experimental, especialment al que fa a química, biologia, bioanàlisi, medicina i farmàcia. En l'àmbit comercial, molts dels productes que comprem, siguin alimentaris o destinats per als banys, consisteixen de solucions aquoses.

Una solució en termes simples és una barreja homogènia formada per un solvent, normalment líquid, i un solut. Aquesta té associada una concentració, les unitats varien depenent dels propòsits per als quals s'ha preparat, així com l'exactitud amb la que ve expressada la seva concentració.

Les solucions són un dels elements més comuns i importants de la química i tenen una sèrie de normes per poder preparar-les. Font: Pxhere.

El principi de totes les preparacions de solucions és en essència el mateix: dissoldre el solut en un solvent apropiat, o partint d'una solució concentrada (mare), es prenen alíquotes per preparar altres més diluïdes. L'objectiu final és que hi hagi una alta homogeneïtat i que la solució tingui les característiques desitjades.

A la vida diària es preparen solucions seguint el criteri de l'gust, és a dir, què tan intens ha de ser el sabor d'una beguda. Els laboratoris o indústries, però, requereixen d'un paràmetre menys subjectiu: una concentració defecte, la qual es compleix seguint una sèrie de normes i càlculs matemàtics usualment simples.

Com es prepara una solució?

passos previs

Abans de preparar una solució s'ha de fixar quina concentració tindrà el seu solut, o cada un dels mateixos, i quin serà el solvent que s'utilitzarà. ¿Es vol que sigui 1% m / v? O 30% m / v? Es prepararà a una concentració de 0,2 M o 0,006 M? Així mateix, ha de saber-se amb quins fins s'usarà: analítics, reactius, mitjans, indicadors, etc.

Aquest últim punt determina si serà necessari o no l'ús de les pilotes o matrassos aforats. En cas que la resposta sigui negativa, les solucions poden preparar-se directament en un got de precipitat, i per tant la preparació serà més senzilla i menys meticulosa.

Dissolució de l'solut

Independentment de la concentració, o si es desitja que aquesta sigui el més exacta possible, el primer pas per preparar una solució és el de pesar el solut i dissoldre-ho en l'apropiat solvent. En ocasions tot i que el solut sigui soluble en l'solvent escollit, cal escalfar-lo en una planxa o disposar d'un agitador magnètic.

De fet, el solut és el factor que imposa una marcada diferència en el mètode amb què es preparen diferents solucions. D'altra banda, si el solvent es tracta d'un líquid volàtil, la solució es prepararà dins d'una campana extractora de gasos.

Tot el procés de dissolució de l'solut es realitza en un got de precipitat. Un cop dissolt, i amb ajuda d'un suport i embut, es transvasa el contingut cap a la pilota o matràs aforats de l'volum desitjat.

Si es va usar agitador, s'ha de rentar adequadament per assegurar que no quedi rastres de solut adherits a la seva superfície; i es deu a més de ser previnguts a l'hora de l'transvasament, perquè en cas contrari l'agitador caurà dins de la pilota aforat. Per això és convenient i molt útil ajudar-se amb un imant. D'altra banda, també pot utilitzar-se una vareta de vidre en lloc de l'agitador.

Enrasament de la pilota o matràs aforats

Dissolent el solut d'aquesta manera, ens assegurem que no hi hagi sòlids suspesos en la pilota aforat, els quals seran després difícils de dissoldre i afectaran la qualitat analítica de la solució final.

Fet això, s'enrasa o completa el volum de la pilota amb el solvent, fins que la superfície de el líquid coincideixi amb la marca assenyalada en el material de vidre.

Finalment, la pilota o matràs tancats amb els seus respectius taps s'agiten un parell de vegades, i la solució llista.

Exemples de solucions

En un laboratori és habitual preparar solucions d'àcids o bases. Aquests han d'afegir primer a un volum considerable de solvent; per exemple, aigua. Mai s'ha de fer a l'inrevés: afegir aigua als àcids o bases, sinó aquests a un volum d'aigua. La raó es deu al fet que els seus hidratacions són molt exotèrmiques, havent fins i tot el risc que esclati el got de precipitat.

àcid sulfúric

Suposem que es vol preparar una solució diluïda d'àcid sulfúric. Tenint clar quina serà la alíquota que es prendrà de la solució mare o concentrada, aquesta es transferirà a la pilota aforat, el qual ja tindrà un volum d'aigua.

Així i tot, s'alliberarà calor, i ha d'anar-enrasant amb aigua molt lentament, esperant a que la pilota es refredi o no s'escalfi massa.

Hidròxid de sodi

D'altra banda, una solució d'hidròxid de sodi es prepara pesant les caramels de NaOH en un got de precipitat amb aigua. Ja dissolt el NaOH, amb o sense agitador magnètic, es transvasa l'aigua alcalina cap al respectiu pilota aforat i s'enrasa amb aigua o etanol.

exercicis

exercici 1

Es vol preparar un litre d'una solució a l'35% m / v de clorur de sodi en aigua. Quanta sal ha de pesar-se i com es procedeix?

La concentració 35% m / v vol dir que tenim 35 g de NaCl per cada 100 ml d'aigua. Com ens demanen un litre de solució, deu vegades aquesta quantitat, pesarem 350 g de sal que intentarem dissoldre en un volum d'un litre.

Així, en un got de precipitat gran es pesen els 350 g de NaCl. Tot seguit, s'afegeix una quantitat d'aigua suficient (menys d'un litre) per dissoldre la sal emprant una vareta de vidre. A causa de que la sal és molt soluble en aigua, no és obligatori l'ús d'un agitador magnètic.

Dissolts aquests 350 g de NaCl, es transfereix l'aigua salada a una pilota aforat d'un litre i s'enrasa amb aigua; o simplement en el mateix vas de precipitat es completa el litre d'aigua i es continua agitant per garantir l'homogeneïtat de la sal. Això últim s'aplica quan no cal que la solució tingui una concentració exacta sinó aproximada.

exercici 2

Es vol preparar 250 ml de vinagre (5% v / v àcid acètic) partint d'una ampolla d'àcid acètic glacial (100% pura). Quin volum d'aquesta ampolla s'ha de prendre?

Sense importar quin volum es mesuri de l'àcid acètic glacial, aquest tindrà una concentració de el 100%; una gota, 2 mL, 10 mL, etc. Si dividim 100/5, tindrem 20, la qual cosa indica el nostre factor de dilució; és a dir, el volum que mesurem de l'ampolla ho anem a diluir 20 vegades. Per tant, 250 ml de vinagre han de correspondre a aquest volum 20 vegades més gran.

Llavors, 250/20 ens dóna 12,5, el que significa que de l'ampolla de l'àcid acètic glacial prendrem 12,5 ml i el diluirem en 237,5 ml d'aigua (250-12,5).

Per això es farà servir una pipeta graduada i esterilitzada, o es trasegará un volum petit de l'àcid acètic glacial en un got de precipitat net de el qual es prendran la alíquota dels 12,5 ml, i s'addicionarà a una pilota aforat de 250 ml amb una quantitat prèvia i suficient d'aigua. Així, afegirem l'àcid a l'aigua, i no aigua a l'àcid.

referències

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Química. (8va ed.). Cengage Learning.
2. Joshua Halpern, Scott Sinex & Scott Johnson. (5 juny 2019). Preparing Solutions. Chemistry LibreTexts. Recuperat de: chem.libretexts.org
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (16 de setembre de al 2019). How to Prepareu a Solution. Recuperat de: thoughtco.com
4. ChemPages Netorials. (Sf). Stoichiometry Module: Solutions. Recuperat de: chem.wisc.edu
5. The Science Company. (2020). Preparing Chemical Solutions. Recuperat de: sciencecompany.com