Der Konzentrations-Volumen-Rechner ermittelt das Verhältnis zwischen Konzentration und Volumen von Lösungen während Verdünnung oder Konzentrationsanpassungen. Es ist besonders nützlich für Laborexperimente, pharmazeutisch Zubereitungen und industrielle Prozesse, bei denen präzise Lösungsformulierungen entscheidend sind. Der Rechner nutzt die Verdünnungsgleichung, um unbekannte Parameter zu berechnen, wodurch es einfach ist, Lösungen genau zu vergrößern oder zu verkleinern.
Formel des Konzentrationsvolumenrechners
Die Berechnung erfolgt nach der Verdünnungsgleichung:
C₁ × V₁ = C₂ × V₂
Variablen:
- C₁: Anfangskonzentration der Lösung (z. B. Molarität oder Prozentsatz).
- V₁: Benötigtes Volumen der Stammlösung (Liter, Milliliter usw.).
- C₂: Endkonzentration der Lösung (z. B. Molarität oder Prozentsatz).
- V₂: Endgültiges Volumen der Lösung (Liter, Milliliter usw.).
Schritte zur Berechnung
- Ordnen Sie die Formel neu an, um die Unbekannte zu lösen:
- Um das erforderliche Volumen der Stammlösung zu ermitteln (V₁):
V₁ = (C₂ × V₂) / C₁ - Um das endgültige erforderliche Volumen zu ermitteln (V₂), um die Brühe zu verdünnen:
V₂ = (C₁ × V₁) / C₂
- Um das erforderliche Volumen der Stammlösung zu ermitteln (V₁):
- Bestimmen Sie die Eingabeparameter:
- C₁: Die Konzentration der Stammlösung (z. B. anfängliche Molarität oder Prozentsatz).
- C₂: Die gewünschte Konzentration der verdünnten Lösung.
- V₂ oder V₁: Das bekannte Volumen der Endlösung oder Stammlösung.
- Ersetzen Sie die bekannten Werte:
- Führen Sie die Berechnung durch, um das erforderliche Volumen zu ermitteln.
Vorberechnete Tabelle für gängige Szenarien
Nachfolgend finden Sie eine Tabelle zur schnellen Übersicht, in der typische Konzentrationen der Stamm- und Endlösungen sowie die erforderlichen Volumina aufgeführt sind:
| Bestandskonzentration (C₁) | Endkonzentration (C₂) | Endvolumen (V₂) | Erforderliches Bestandsvolumen (V₁) |
|---|---|---|---|
| 10 M | 1 M | 100 ml | 10 ml |
| 5% | 0.5% | 200 ml | 20 ml |
| 20 M | 2 M | 500 ml | 50 ml |
| 15% | 5% | 300 ml | 100 ml |
Beispiel für einen Konzentrationsvolumenrechner
Szenario
Sie haben eine Stammlösung von 10 M HCl und müssen 250 ml einer 1 M HCl-Lösung herstellen. Berechnen Sie das erforderliche Volumen der Stammlösung.
Schritt-für-Schritt-Berechnung
- Listen Sie die bekannten Werte auf:
- Bestandskonzentration (C₁) = 10 M.
- Endkonzentration (C₂) = 1 M.
- Endgültiges Volumen (V₂) = 250 ml = 0.25 l.
- Wenden Sie die Formel an:
V₁ = (C₂ × V₂) / C₁ - Ersetzen Sie die Werte:
V₁ = (1 × 0.25) / 10 - Lösen:
V₁ = 0.025 l = 25 ml.
Zur Herstellung der Lösung benötigen Sie 25 mL der Stammlösung.
Die häufigsten FAQs
Es gewährleistet eine genaue Lösungsvorbereitung und minimiert Fehler bei der Verdünnung oder Konzentrationsanpassung, was für konsistente Versuchsergebnisse entscheidend ist.
Ja, solange für Stamm- und Endkonzentrationen dieselben Einheiten verwendet werden.
Stellen Sie sicher, dass alle Volumina die gleichen Einheiten haben und dass die Konzentrationen kompatibel sind (z. B. sowohl in Molarität als auch in Prozent).