ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΔΙΑΛΥΜΑΤΩΝ

ΜΕΘΟΔΟΛΟΓΙΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΔΙΑΛΥΜΑΤΩΝ  ΧΗΜΕΙΑΣ Α’ ΛΥΚΕΙΟΥ.

Σε ένα διάλυμα πρέπει να ξέρουμε ότι:
m_{διαλύματος} = m_{διαλύτη} + m_{διαλυμένης ουσίας.}
V_{διαλύματος ~} V_{διαλύτη}.

Υπολογισμός διαλυμένης ουσίας ή διαλύματος, όταν είναι γνωστή η περιεκτικότητα.

Δουλεύουμε με μεθόδους των τριών ακολουθώντας την εξής πορεία:
Βήμα 1ο: γράφουμε την πρόταση που αντιστοιχεί στη γνωστή περιεκτικότητα.
Βήμα 2ο: μετατρέπουμε τις μονάδες μέτρησης του διαλύματος (ή του διαλύτη) και της διαλυμένης ουσίας στις μονάδες που αναφέρονται στην εκφώνηση. 

Προσοχή!!! Η σχέση με τους όγκους ισχύει μόνο για αέρια σώματα. Για να μετατρέψουμε όγκο διαλύματος σε μάζα διαλύματος ή αντίστροφα, χρησιμοποιούμε τη σχέση της πυκνότητας: 

Βήμα 3ο: συμπληρώνουμε και λύνουμε τη μέθοδο των τριών.

Υπολογισμός περιεκτικότητας, όταν είναι γνωστές οι ποσότητες
διαλύματος (ή διαλύτη) και της διαλυμένης ουσίας.

Βήμα 1ο: γράφουμε μια πρόταση που συνδέει ποσότητα διαλύματος (ή διαλύτη) με ποσότητα διαλυμένης ουσίας.
Βήμα 2ο: μετατρέπουμε τις μονάδες αυτών των ποσοτήτων στις μονάδες μέτρησης που μετράει η εκφώνηση, κατά τα γνωστά.
Βήμα 3ο: συμπληρώνουμε τη δεύτερη σειρά της μεθόδου των τριών, ξέροντας ότι:
%κ.β. περιεκτικότητα σημαίνει ότι η ποσότητα του διαλύματος είναι 100gr.
%κ.ό. περιεκτικότητα σημαίνει ότι η ποσότητα του διαλύματος είναι 100ml.
Molarity σημαίνει ότι η ποσότητα του διαλύματος είναι 1000ml.
<!--[if !supportLineBreakNewLine]-->
<!--[endif]-->

Μετατροπή της μιας έκφρασης περιεκτικότητας σε άλλη.

Βήμα 1ο: γράφουμε την πρόταση που αντιστοιχεί στην γνωστή έκφραση περιεκτικότητας.
Βήμα 2ο: μετατρέπουμε της μονάδες μέτρησης των ποσοτήτων του διαλύματος (ή του διαλύτη) και της διαλυμένης ουσίας στις μονάδες που μετριούνται στην άγνωστη περιεκτικότητα.
Βήμα 3ο: συμπληρώνουμε και λύνουμε τη μέθοδο των αναλογιών κατά τα γνωστά.

Αραίωση διαλύματος

Ονομάζεται η μείωση της περιεκτικότητας που συνήθως επιτυγχάνεται με προσθήκη διαλύτη. Κατά την αραίωση έχουμε τα εξής:
1. Ο όγκος του τελικού διαλύματος είναι το άθροισμα των όγκων του αρχικού διαλύματος και του διαλύτη που προστίθεται, δηλαδή: V_τελ = V_αρχ + V_νερ ή η μάζα του τελικού διαλύματος είναι το άθροισμα των μαζών του αρχικού διαλύματος και του διαλύτη που προστίθεται, δηλαδή: m_τελ = m_αρχ + m_νερ .
2. Η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας στο τελικό διάλυμα είναι ίδια με την ποσότητα της διαλυμένης ουσίας στο αρχικό διάλυμα.
3. Η περιεκτικότητα του τελικού διαλύματος είναι μικρότερη από την περιεκτικότητα του αρχικού διαλύματος, και μάλιστα: Π_αρ V_αρ = Π_τελ V_τελ , όπου Π= περιεκτικότητα κατά όγκο.
Τα προβλήματα αραίωσης αντιμετωπίζονται με δυο τρόπους:
α’ τρόπος
1.. Συμβολίζουμε με ένα γράμμα τον άγνωστο.
2.. Υπολογίζουμε τις ποσότητες διαλυμένης ουσίας και στο αρχικό και στο τελικό διάλυμα.
3.. Εξισώνουμε τις ποσότητες αυτές και λύνουμε ως προς τον άγνωστο.
β’ τρόπος:
1.. Υπολογίζουμε την ποσότητα της διαλυμένης ουσίας στο αρχικό διάλυμα. Αυτή είναι και η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας στο τελικό διάλυμα (ή αντίστροφα, υπολογίζουμε την ποσότητα της διαλυμένης ουσίας στο τελικό διάλυμα, και είναι η ίδια και στο αρχικό διάλυμα). Η γνώση αυτή μας επιτρέπει να υπολογίσουμε το ζητούμενο μέγεθος.
2.. Και στους δυο τρόπους φροντίζουμε να γράφουμε τα στοιχεία για το κάθε διάλυμα (αρχικό και τελικό) σε δυο διαφορετικές στήλες.

Συμπύκνωση διαλύματος:

Ονομάζεται η αύξηση της περιεκτικότητας, η οποία μπορεί να γίνει είτε με εξάτμιση διαλύτη, είτε με προσθήκη καθαρής διαλυμένης ουσίας.

Συμπύκνωση με εξάτμιση διαλύτη
1. Ο όγκος του τελικού διαλύματος είναι μικρότερος από τον όγκο του αρχικού διαλύματος κατά τον όγκο του διαλύτη που εξατμίστηκε, δηλαδή: V_τελ = V_αρ - V_νερ ή η μάζα του τελικού διαλύματος είναι μικρότερη από τη μάζα του αρχικού κατά τη μάζα του διαλύτη που αφαιρέθηκε, δηλαδή:m_τελ = m_αρ - m_νερ .
2. Η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας στο τελικό διάλυμα είναι ίση με την ποσότητα της διαλυμένης ουσίας στο αρχικό διάλυμα.
3. Η περιεκτικότητα του τελικού διαλύματος είναι μικρότερη από την περιεκτικότητα του αρχικού και μάλιστα: V_αρΠ_αρ = V_τελΠ_τελ.
Οι τρόποι λύσης είναι οι ίδιοι μ’ αυτούς στην αραίωση.

Συμπύκνωση με προσθήκη καθαρής διαλυμένης ουσίας. 1. Εφόσον η διαλυμένη ουσία είναι σώμα στερεό ή αέριο, ο όγκος του διαλύματος παραμένει σταθερός, δηλαδή: V_αρ = V_τελ , η μάζα του διαλύματος όμως αυξάνει κατά την ποσότητα της διαλυμένης ουσίας που προστίθεται, δηλαδή: m_τελ = m_αρ + m_{δ.ου.προσθ} .
2. Η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας στο τελικό διάλυμα είναι αυξημένη κατά την ποσότητα αυτής που προστέθηκε.

Ανάμιξη διαλυμάτων, ίδιας διαλυμένης ουσίας.

Ισχύουν τα εξής:

1. Ο όγκος του τελικού διαλύματος είναι το άθροισμα των όγκων των επιμέρους διαλυμάτων, (V=V₁+V₂+...) ή μάζα του τελικού διαλύματος είναι το άθροισμα των μαζών των επιμέρους διαλυμάτων (m=m₁+m₂+...). Αν όμως το τελικό διάλυμα αραιώνεται ή συμπυκνώνεται τότε η ποσότητα του τελικού διαλύματος είναι αυτή που αναφέρεται στην άσκηση.
<!--[if !supportLineBreakNewLine]-->
<!--[endif]-->

2. Η ποσότητα της διαλυμένης ουσίας στο τελικό διάλυμα είναι το άθροισμα των διαλυμένων ουσιών των επιμέρους διαλυμάτων.
<!--[if !supportLineBreakNewLine]-->
<!--[endif]-->

3. Ισχύει η σχέση: V*C=V₁C₁+V₂C₂+... γιατί το γινόμενο V*C δηλώνει τα mol της διαλυμένης ουσίας (όπου C η μοριακότητα κατά όγκο).
<!--[if !supportLineBreakNewLine]-->
<!--[endif]-->

4. Κατά την επίλυση των προβλημάτων αυτών, βρίσκουμε τις ποσότητες των διαλυμένων ουσιών σ’ όλα τα διαλύματα και προσθέτοντας τες βρίσκουμε την ποσότητα της διαλυμένης ουσίας στο τελικό διάλυμα.

Ανάμιξη διαλυμάτων διαφορετικών διαλυμένων ουσιών, που δεν αντιδρούν μεταξύ τους.

Ισχύουν τα εξής:

1. Ο όγκος του τελικού διαλύματος είναι το άθροισμα των όγκων των επιμέρους διαλυμάτων, (V=V₁+V₂+...) ή μάζα του τελικού διαλύματος είναι το άθροισμα των μαζών των επιμέρους διαλυμάτων (m=m₁+m₂+...). Αν όμως το τελικό διάλυμα αραιώνεται ή συμπυκνώνεται τότε η ποσότητα του τελικού διαλύματος είναι αυτή που αναφέρεται στην άσκηση.
<!--[if !supportLineBreakNewLine]-->
<!--[endif]-->

2. Η ποσότητα κάθε διαλυμένης ουσίας στο τελικό διάλυμα είναι ίση με την ποσότητα αυτής στο αρχικό διάλυμα που την περιείχε.
<!--[if !supportLineBreakNewLine]-->
<!--[endif]-->

3. Για κάθε επιμέρους διάλυμα οι αναμίξεις αυτές είναι ουσιαστικά αραιώσεις, γιατί η περιεκτικότητα του τελικού διαλύματος ως προς κάθε διαλυμένη ουσία είναι μικρότερη σε σχέση με το αρχικό διάλυμα. Οπότε δουλεύουμε όπως στις ασκήσεις αραίωσης, για κάθε μια διαλυμένη ουσία χωριστά.