鹽酸、硫酸、氨水、氯化銅的稀釋方法!掌握稀釋基本功,正確使用藥品與備課

我是科學訓練師桑子研。每天攏是實驗。

欲看這篇文章的英文版請點遮

佇理科教室咧處理藥品 ê 時,若欲安全、準確、有效率地進行實驗,稀釋 ê 基本知識是上重要 ê。這擺,我為各位老師整理仔咧使用藥品時愛注意 ê 稀釋方法、安全注意事項,以及實際實驗時濃度 ê 標準。本來這是家己有興趣去查、去整理 ê 資料,毋過「有確實準備好勢」會予人心頭定,而且準備無失敗,就愛感謝教學 ê 品質。讀完這篇,你就會對常用的藥品稀釋方法有清楚 ê 概念。

例如看浜島書店 ê 理科便覽第243頁等等,就會有稀釋方法和製作方式 ê 整理。電解氫氧化鈉 ê 時,濃度 5% 就 OK。電解鹽酸 ê 時,鹽酸 ê 濃度 5% 也 OK。這个頁面針對現場 ê 老師們,更詳細地整理了實際溶液 ê 製作方法。實際 ê 質量百分濃度轉換做莫耳濃度等等 ê 計算方法,我佇另外一篇寫好勢,請點遮看。

質量パーセント濃度とモル濃度の変換・規定度N・ppmについて

鹽酸 ê 稀釋

中學理科實驗常用 ê 鹽酸,聽講直接將濃鹽酸稀釋來用就賀。欲製作 10% ê 鹽酸,體積比是濃鹽酸 1 份加水 3.2 份。例如欲將 500㎤ ê 濃鹽酸全部變做 10%,需要用 1600㎤ ê 水來稀釋,所以裝佇 3 公升 ê 塑膠容器 (amazon) 內稀釋貯存,會較方便。

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這个網站 ê 鹽酸濃度換算表嘛會使參考。

另外,關於稀釋方法,請看遮。

若有擔心 ê 老師,嘛會使鬥算看覓。

例如濃鹽酸是 12 mol/L,密度是 1.18 g/mL,所以例如 1L (1000mL) 濃鹽酸溶液 ê 質量是:

1.18 × 1000 = 1180 g

另外,若溶質 ê 分子量是 36.5,溶質 ê 質量是:

12 × 36.5 = 438 g

所以濃鹽酸 ê 質量百分濃度是:

438 / 1180 = 37.1%

欲將這个濃度加水稀釋做 10%,若加水量是 x [g],遮:

438 / (1180 + x) = 10 / 100

x = 3200 g

所以,對 1L ê 鹽酸加 3.2L ê 水,就會變做濃度 10% ê 鹽酸。若鹽酸是 500mL,那就是一半,1.6L。

注意事項

稀釋鹽酸 ê 時,愛將鹽酸加入水中。若將水加入酸或鹼中 (×),因為溶解會產生熱量,可能造成加入 ê 水飛濺出來,非常危險。我整理了一些關於稀釋鹽酸和硫酸 ê 方法 ê 參考網站。另外,濃鹽酸濃度和濃硫酸濃度 ê 差別,聽講是溶解度 ê 差別所造成 ê。

濃度 9% ê 時,規定度 N 大約 2.6(2.6 mol/L)

濃度 4% ê 時,規定度 N 大約 1(1 mol/L)

參考:http://www.keins.city.kawasaki.jp/9/ke9004/benrihp060821/2020.benrichou.ensan.pdf

濃鹽酸 ê 濃度是 12 mol/L。所以,若欲變成 1 mol/L ê 濃度,需要稀釋 12 倍。總量是 12,其中鹽酸佔 1,所以將鹽酸 1 份:水 11 份 ê 比例混合就賀。

※注意:稀釋 ê 時,若將水加入酸或鹼中,因為溶解會產生熱量,可能造成加入 ê 水飛濺出來,非常危險。稀釋 ê 時,請務必將酸或鹼加入水中。

【鹽酸 ê 情況】
・ 濃鹽酸 ê 濃度是 12 mol/L。所以,若欲變成 1 mol/L ê 濃度,需要稀釋 12 倍。總量是 12,其中鹽酸佔 1,所以將鹽酸 1 份:水 11 份 ê 比例混合就賀。
(例)佇 110mL ê 水中加入 10mL ê 鹽酸。
※注意:稀釋 ê 時,若將水加入酸或鹼中,因為溶解會產生熱量,可能造成加入 ê 水飛濺出來,非常危險。稀釋 ê 時,請務必將酸或鹼加入水中。
【氨水 ê 情況】
・ 濃氨水是 14 mol/L。所以,若欲製作 1 mol/L ê 氨水,將濃氨水 1 份:水 13 份 ê 比例混合就賀。
※ 若溶質是液體,會使透過莫耳濃度來製作目標濃度 ê 溶液;若溶質是固體,若知影分子量,嘛會使製作目標濃度 ê 水溶液。

參考 http://www.edu.pref.kagoshima.jp/curriculum/rika/shou/syougakkou2/gihouhtm/01page/page03.htm

氫氧化鈉 ê 稀釋

氫氧化鈉水溶液濃度速查表

【氫氧化鈉 ê 情況】
・ 1 莫耳 ê 氫氧化鈉是 40 克。所以,將 40 克 ê 氫氧化鈉溶入水中做成 1L ê 溶液時,就是 1 mol/L。
若欲製作 100mL ê 1 mol/L (4%) 氫氧化鈉水溶液,將 4 克 ê 氫氧化鈉溶入水中,做成 100mL。
※ 氫氧化鈉溶入水中 ê 時會產生放熱反應。所以,先用少量 ê 水溶解,讓水溫升高,然後再溶解其餘 ê 部分會較簡單。

參考 http://www.edu.pref.kagoshima.jp/curriculum/rika/shou/syougakkou2/gihouhtm/01page/page03.htm

◆欲製作大量溶液(約 500mL 以上) ê 方法
1 用會當測量 ê 量筒(例如,欲製作 500mL 就用 500mL 或 1000mL)測量蒸餾水,一半倒入較大 ê 燒杯 A,剩 ê 留佇量筒內。
2 用天秤測量另外一个燒杯 B 內 ê 氫氧化鈉,然後趕緊加入1 ê 燒杯 A 內 ê 蒸餾水中,並攪拌均勻。燒杯 B 底部殘留 ê 氫氧化鈉,佇加入量筒內 ê 蒸餾水溶解後,再倒入燒杯 A。
3 若有需要,再裝入試劑瓶中貯存。請貼上寫有試劑名稱、濃度、製作日期、製作人等等 ê 標籤。

◆欲製作少量溶液(約 500mL 未滿) ê 方法
1 用量筒(例如,欲製作 100mL 就用 100mL 或 200mL)測量蒸餾水。
2 用天秤測量燒杯內 ê 氫氧化鈉,然後趕緊加入 1 內測量好 ê 蒸餾水,並攪拌均勻。
3 若有需要,再裝入試劑瓶中貯存。請貼上寫有試劑名稱、濃度、製作日期、製作人等等 ê 標籤。

http://www.saitama-u.ac.jp/ashida/calcgrap/apadj002.html

關於氯化銅電解時 ê 濃度調整

電解用 ê 氯化銅溶液 ê 調整,我是用 13g 氯化銅,加入蒸餾水,做成 300g ê 溶液。大約是 3% ê 氯化銅水溶液。詳細請看遮。雖然是較薄 ê 溶液,毋過實驗嘛會當做得足好勢。

シャーペンの芯で塩化銅の電気分解!マイクロスケール実験で廃液を少なくSDGsな実験を

關於丹尼爾電池 ê 濃度調整

#硫酸鋅 水溶液 5% 9.8g 加 100g 水 #硫酸銅 水溶液 大約 17% 35.7g 加 100g 水

詳細請看遮。

準備が楽々「ハンバーガー式ダニエル電池」で生徒の探究心を刺激!

其他參考網站

*酸性・鹼性檢測實驗:這个實驗只要石蕊試紙變色就賀,所以通常大約 0.3 ~ 1 mol/L ê 濃度就夠矣。若 0.3 mol/L,是濃鹽酸:水 = 1:39。
*金屬加水產生氫氣 ê 實驗:金屬溶解實驗需要一定 ê 濃度。請稀釋到大約 3 mol/L。濃鹽酸:水 = 1:3。

參考 https://www.ice.or.jp/nc/?action=common_download_main&upload_id=1169

◆總結

「可能較濃 ê…」「是毋是愛閣稀釋?」這款不安,會使透過事前 ê 知識佮準備來解決。若有確實掌握稀釋方法,實驗時 ê 安全性嘛會提高,嘛會使傳達正確 ê 科學態度予學生請務必小心處理藥品,同時傳達理科 ê 樂趣佮深度!

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