Facteur de dilution dans ce qu'il constitue, comment il est dessiné, exemples

Le facteur de dilution (FD) est un nombre qui indique les moments où une solution doit être diluée pour obtenir une concentration plus faible. La solution peut avoir dissous un soluté solide, liquide ou gazeux. Par conséquent, sa concentration dépend du nombre de particules de soluté et du volume total V.

Dans le domaine de la chimie, de nombreuses expressions de la concentration sont utilisées: pourcentage, molaire (M), normal (N), entre autres. Chacun d'eux dépend d'une quantité finie de soluté; de grammes, kilogrammes ou moles, à des équivalents. Cependant, lorsqu'il s'agit de réduire ces concentrations, le FD s'applique à toutes ces expressions.

Dans l'image ci-dessus, il y a un exemple de dilution successive de la grenadine. Notez que de gauche à droite, la couleur rouge devient plus claire; ce qui équivaut à une concentration inférieure de grenadine.

Le facteur de dilution permet de déterminer la dilution du dernier récipient par rapport au premier. Ainsi, au lieu des propriétés organoleptiques simples, avec le FD, l'expérience peut être répétée à partir du même flacon de grenadine (solution mère); de sorte que, de cette manière, on s'assure que les concentrations des nouveaux navires sont égales.

La concentration de grenadine peut être exprimée dans n'importe quelle unité; cependant, le volume des vaisseaux est constant et, pour faciliter les calculs, les volumes de grenadine dissous dans l'eau sont simplement utilisés. La somme de ceux-ci sera égale à V: le volume total de liquide dans le récipient.

Comme avec l'exemple de la grenadine, cela se produit en laboratoire avec tout autre réactif. Des liqueurs mères concentrées sont préparées, à partir desquelles des aliquotes sont prélevées et diluées pour obtenir des solutions plus diluées. De cette manière, le but est de réduire les risques en laboratoire et la perte de réactifs.

Index

• 1 Quel est le facteur de dilution?
  • 1.1 Dilution
  • 1.2 facteurs
• 2 Comment le facteur de dilution est-il supprimé?
  • 2.1 Déduction
  • 2.2 Deux expressions valides pour FD
• 3 exemples
  • 3.1 Exemple 1
  • 3.2 Exemple 2
  • 3.3 Exemple 3
  • 3.4 Exemple 4
• 4 références

Quel est le facteur de dilution?

Dilution

La dilution est une procédure qui permet de réduire la concentration d'une solution ou sa densité. L'action consistant à diminuer l'intensité de la couleur dans une solution de colorant peut également être considérée comme une dilution.

Pour diluer avec succès une solution à une certaine concentration, la première chose à faire est de savoir combien de fois la concentration de la solution mère est supérieure à la concentration de la solution diluée.

Ainsi, il est connu que la solution initiale doit être diluée pour obtenir une solution ayant la concentration souhaitée. Le nombre de fois est ce que l'on appelle le facteur de dilution. Et en cela il consiste, dans une fraction sans dimension, qui indique une dilution.

Facteurs

Il est courant de trouver une dilution exprimée par exemple comme suit: 1/5, 1/10, 1/100, etc. Qu'est ce que ça signifie? Cela indique simplement que pour obtenir une solution avec la concentration désirée, la solution mère doit être diluée autant de fois qu’indiqué par le dénominateur de la fraction nommée.

Si, par exemple, la dilution au 1/5 est utilisée, la solution initiale doit être diluée 5 fois pour obtenir une solution avec cette concentration. Par conséquent, le chiffre 5 est le facteur de dilution. Cela se traduit comme suit: la solution 1/5 est cinq fois plus diluée que la mère.

Comment préparer cette solution? Si 1 ml de la solution mère est prélevé, il faut quintupler ce volume pour que la concentration du soluté soit diluée d'un facteur 1/5. Ensuite, si on veut le diluer avec de l’eau (comme dans l’exemple de la grenadine), il faut ajouter 1 ml d’eau (1 + 4 = 5 ml de volume final V) à 1 ml de cette solution._F).

Ensuite, nous discuterons comment déduire et calculer le FD.

Comment le facteur de dilution est-il retiré?

Déduction

Pour préparer une dilution, un volume de solution initiale ou mère est acheminé dans une fiole jaugée, où de l'eau est ajoutée jusqu'à ce que la capacité de mesure de la fiole jaugée soit complète.

Dans ce cas, lorsque de l'eau est ajoutée à la fiole jaugée, aucune masse de soluté n'est ajoutée. Ensuite, la masse de soluté ou de solution reste constante:

m_je = m_f(1)

m_je = masse du soluté initial (dans la solution concentrée).

Et m_f = masse du soluté final (dans la solution diluée).

Mais, m = V x C. En substituant dans l'équation (1), on a:

V_je x c_je = V_f x c_f(2)

V_je = le volume de la mère ou la solution initiale prise pour effectuer la dilution.

C_je = concentration de la mère ou solution initiale.

V_f = volume de la solution diluée préparée.

C_f = concentration de la solution diluée.

Vous pouvez écrire l'équation 2 de la manière suivante:

C_je / C_f = V_f / V_je(3)

Deux expressions valides pour FD

Mais c_je / C_f par définition est le Facteur de dilution, car il indique les moments où la concentration de la mère ou de la solution initiale est plus grande par rapport à la concentration de la solution diluée. Par conséquent, il indique la dilution à effectuer pour préparer la solution diluée à partir de la solution mère.

De plus, de l'observation de l'équation 3, on peut conclure que la relation V_f / V_je est une autre façon d'obtenir le Facteur de dilution C'est-à-dire l'une des deux expressions (C_je/ C_f, V_f/ V_je) sont valables pour calculer FD. L'utilisation de l'un ou de l'autre dépendra des données disponibles.

Des exemples

Exemple 1

Une solution de NaCl 0,3 M a été utilisée pour préparer une solution diluée de NaCl 0,015 M. Calculer la valeur du facteur de dilution.

Le facteur de dilution est 20. Cela indique que pour préparer la solution diluée de NaCl 0,015 M, la solution de NaCl 0,3 M doit être diluée 20 fois:

FD = C_je / C_f

0,3 M / 0,015 M

20

Exemple 2

Sachant que le facteur de dilution est de 15: quel volume d'eau aurait dû être ajouté à 5 ml d'une solution concentrée de glucose pour obtenir la dilution désirée?

La première étape consiste à calculer le volume de la solution diluée (V_f). Une fois calculé, le volume d'eau ajouté est calculé pour effectuer la dilution.

FD = V_f / V_je.

V_f = FD x V_je

15 x 5 ml

75 ml

Volume d'eau ajouté = 75 ml - 5 ml

70 ml

Ensuite, pour préparer la solution diluée avec un facteur de dilution de 15, à 5 ml de la solution concentrée, on a ajouté 70 ml d'eau pour compléter le volume final de 75 ml.

Exemple 3

La concentration d'une solution mère de fructose est de 10 g / l. On souhaite en préparer une solution de fructose à une concentration de 0,5 mg / ml. Prendre 20 mL de la solution mère pour effectuer la dilution: quel devrait être le volume de la solution diluée?

La première étape pour résoudre le problème consiste à calculer le facteur de dilution (FD). Une fois obtenu, le volume de la solution diluée sera calculé (V_f).

Mais avant de faire le calcul proposé, il est nécessaire de faire l'observation suivante: il est nécessaire de placer les quantités des concentrations de fructose dans les mêmes unités. Dans ce cas particulier, 10 g / L est égal à 10 mg / mL, cette situation étant illustrée par la transformation suivante:

(mg / mL) = (g / L) x (1000 mg / g) x (L / 1000 mL)

Donc:

10 g / l = 10 mg / ml

Poursuivant avec les calculs:

FD = C_je / C_f

FD = (10 mg / ml) / (0,2 mg / ml)

50

Mais comme V_f = FD x V_je

V_f = 50 x 20 ml

1000 ml

Ensuite, 20 ml de la solution de fructose à 10 g / l ont été dilués à 1 1 d'une solution à 0,2 g / l.

Exemple 4

Une méthode pour effectuer des dilutions en série sera illustrée. Il existe une solution de glucose à une concentration de 32 mg / 100 ml et, à partir de celle-ci, on souhaite préparer par dilution un ensemble de solutions de glucose aux concentrations: 16 mg / 100 ml, 8 mg / 100 ml, 4 mg / 100 ml, 2 mg / 100 ml et 1 mg / 100 ml.

Procédure

Étiqueter 5 tubes à essai pour chacune des concentrations indiquées dans l'énoncé. Dans chacun d'eux, par exemple, 2 ml d'eau sont placés.

Ensuite, dans le tube 1 avec de l'eau, 2 ml de la solution mère sont ajoutés. Le contenu du tube 1 est secoué et 2 ml de son contenu sont transférés dans le tube 2. A son tour, le tube 2 est agité et 2 ml de son contenu sont transférés dans le tube 3; procéder de la même manière avec les tubes 4 et 5.

Explication

Au tube 1, on ajoute 2 ml d'eau et 2 ml de la solution mère avec une concentration de glucose de 32 mg / 100 ml. La concentration finale de glucose dans ce tube est donc de 16 mg / 100 ml.

Au tube 2, on ajoute 2 mL d'eau et 2 mL de contenu du tube 1 avec une concentration de glucose de 16 mg / 100 mL. Ensuite, dans le tube 2, la concentration du tube 1 est diluée 2 fois (FD). La concentration de glucose finale dans ce tube est donc de 8 mg / 100 ml.

Au tube 3, on ajoute 2 mL d'eau et 2 mL du contenu du tube 2, avec une concentration en glucose de 8 mg / 100 mL. Et comme les deux autres tubes, la concentration est divisée en deux: 4 mg / 100 mL de glucose dans le tube 3.

Pour la raison expliquée ci-dessus, la concentration finale en glucose dans les tubes 4 et 5 est respectivement de 2 mg / 100 ml et 1 mg / 100 ml.

Les FD des tubes 1, 2, 3, 4 et 5, en relation avec la solution mère, sont respectivement: 2, 4, 8, 16 et 32.

Références

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2. J.T. (s.f.) Facteur de dilution. [PDF] Tiré de: csus.edu
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4. Josué (5 juin 2011). Différence entre dilution et facteur de dilution. DifferenceBetween.net. Récupéré de: differencebetween.net
5. Whitten, Davis, Peck & Stanley. Chimie (8ème éd.). CENGAGE Apprentissage.
6. Innover (11 mars 2014). Dilutions en série. Récupéré de: 3.uah.es